Различия в свойствах однотипных ферментов психрофилов и мезофилов, а тем более термофилов (Логинова, 1973), свидетельствуют и о различиях в их структуре. Разумеется, степень достоверности этого утверждения неодинакова. Для ферментов in vivo она наименьшая, поскольку многие факторы (проницаемость мембраны, структурная целостность клетки, защитные веще- ства и др.) могут заметно сглаживать основной эффект. В бесклеточных экстрактах эти помехи в значительной степени устраняются, но только исследования с изолированными ферментами могут прояснить истинную картину структурной специфичности психрофильных ферментов.

К сожалению, к настоящему времени выполнена только одна работа, удовлетворяющая этому требованию. Ценность ее, однако, велика, поскольку в ней было проведено сравнение близкородственных ферментов облигатного психрофила Micrococcuscryophiius, штамм 68, и его мезофильного мутанта TMR9, отличающихся, по-видимому, почти исключительно по уровню термолабильности двух тРНК-синтетаз. Это определяло боль- шинство, если не все особенности температурных реакций этой пары организмов (Malcolm, 1969с).

Были изучены термоиндуцированные структурные изменения у глутамил тРНК-синтетазы психрофилыюго и мезофильного штаммов для объяснения функционального различия между ними. Они показали (Malcolm, 1969d), что функционально активная форма фермента формируется из агрегатов с молекулярным весом 190 000 и 100 000, состоящих из малоактивных субъединиц с молекулярным весом 53 000. Мутант содержит фермент, состоящий почти полностью из самых крупных агрегатов. Дикий тип имеет смесь форм с молекулярным весом 190 000 и 100 000.

Основное различие между мутантным и исходным ферментом состоит в степени легкости, с которой активная форма распадается на субъединицы при нагревании. Фермент штамма 68 диссоциирует очень легко, тогда как фермент мутанта термостабилеи н только в экстремальных условиях (инкубация с гуанидином) дает подобную диссоциацию. Кроме того, наблюдаемая у фермента мутанта способность единиц с молекулярным весом 100 000 спонтанно агрегировать в более высокомолекулярную функциональную форму не обнаружена у фермента дикого типа, где эта промежуточная форма распадается на более мелкие единицы даже при умеренных температурах. Поэтому прединкубация препаратов психрофильного фермента при 30° в течение 10 мин. приводит к 50%-ной потере активности, тогда как фермент в экстрактах мутанта не изменяется при подобном термическом воздействии.