Ковалентна модифікація ферментів

BOX

Кінетичні характеристики нерегуляторних ферментів показують, що константа Міхаеліса (К_m) – це концентрація субстрату, необхідна для того, щоб фермент працював вполовину своєї максимальної швидкості. Вона дійсна тільки для процесів, які описуються гіперболою. Залежність швидкості протікання реакцій від субстрату у алостеричних ферментів описується сигмоїдальною кривою. Концентрація субстрату для половини від максимальної швидкості в даному випадку називається К_0,5. Один з найбільш вивчених алостеричних регуляторних ферментів у E.coli – аспартаткарбомоїлтрансфераза (АКТаза). Він каталізує конденсацію карбамоїлфосфату і аспартату з утворенням карбамоїласпартату, який далі іде на біосинтез піримідинів. Фермант має більше, ніж один активний центр. Приєднання молекули субстрату до одного активного центру збільшує спорідненість субстрату до іншого. Цитідин трифосфат (ЦТФ) – кінцевий продукт піримідинового біосинтезу - інгібує фермент, а АТФ – активує його. Обидва ефектори змінюють значення К_0,5, але не змінюють максимальної швидкості роботи ферменту. Коли присутній ЦТФ – фермент гальмується. В присутності активатору АТФ фермент максимально активний у широких межах концентрацій субстрату. Таким чином, коли шлях дуже активний, то концентрація ЦТФ швидко зростає, АКТ-азна активність зменшується, і рівень кінцевого продукту падає. В протилежність цьому, АТФ стимулює синтез ЦТФ. Аспартаткарбомоїлтрансфераза E.coli – це великий білок, який складається з двох каталітичних і трьох регуляторних субодиниць. Каталітичні субодиниці містять тільки каталітичні центри, на них не впливає ні ЦТФ, ні АТФ. Регуляторні центри не каталізують реакцію, однак до них приєднуються або ЦТФ, або АТФ. Коли приєднується ефектор, від спричинює конфірмаційні зміни в регуляторному центрі і, відповідно, в каталітичному. Фермент перетворюється з менш активної Т-форми на більш активну R-форму.

Регуляторні ферменти можуть «включатись» або «виключатись» шляхом зворотної ковалентної модифікації. Як правило, це відбувається при приєднанні або від’єднанні окремих груп, при цьому одна форма ензиму стає активніша за іншу. Наприклад:я глікогенфосфорилаза хлібної цвілі Neurospora crassa існує у фосфорильованій та дефосфорильованій формах. Перша називається фосфорилаза а, друга – фосфорилаза в. Фосфорилаза в неактивна, оскільки її активатор АМФ, як правило, присутній у недостатньо високих кількостях. Фосфорилаза а, фіосфорильована форма ферменту, активна навіть без АМФ. Глікогенфосфорилаза стимулюється шляхом фосфорилювання фосфорилази в з перетворенням її у фосфорилазу а. Приєднання фосфату змінює конформацію ферменту. Фосфорилювання і дефосфорилювання каталізується окремими ферментами, які теж регулюються.

Фосфорилаза в

(неактивна)

Ф_н АТФ

АДФ

Н₂О

Фосфорилаза а

(активна)

(глюкоза)_п (глюкоза)_п-1

+ Ф_н + глюкозо-1-фосфат

Ферменти можуть регулюватися шляхом приєднання інших груп, не обов’язково фосфатів. Наприклад, глютаматсинтаза E.coli – великий комплексний фермент, який може існувати в двох формах. Коли залишки аденілової кислоти приєднані до кожної з його 12 субодиниць (аденильований фермент), глутаматсинтаза не дуже активна. Видалення АМФ-груп призводить до утворення більш активної деаденильованої форми глутаматсинтази, и як результат утворюється амінокислота глютамін.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Алостеричне регулювання	\|	Інгібування кінцевим продуктом

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.195 сек.