Интенсивная регуляция -

Интенсивная регуляция регуляция каталитической активности ферментов –
регуляция активности уже синтезированных
ферментов - осуществляется путем:
 аллостерической регуляция;
 ковалентной модификации молекулы
фермента;
 ограниченного протеолиза и др.
Аллостерическая
регуляция.
С аллостерическим центром фермента
могут нековалентно связываться
низкомолекулярные вещества –
эффекторы..
эффекторы
В результате взаимодействия с эффектором
изменяется пространственная структура фермента
(и самого активного центра)
Изменяется активность фермента
 либо увеличивается
увеличивается,,
 либо уменьшается
уменьшается..
Аллостерические эффекторы бывают:
 отрицательные
трицательные,, или ингибиторы –
снижают активность;
 положительные
оложительные,, или активаторы –
повышают активность.
Аллостерические эффекты бывают:
 гомотропные – аллостерический эффектором
является субстрат
 гетеротропные – аллостерическим эффектором
является «не субстрат»
Ферменты, активность которых регулируется
аллостерически,, называются
аллостерически
аллостерическими ферментами.
ферментами.
Аллостерическая регуляция ферментов обратима
обратима..
Аллостерические ферменты – олигомерные ферменты.
ферменты.
Возможны 2 конформации
конформации::
R (relaxed) – расслабленное – активное состояние –
высокое сродство к субстрату;
Т (tensed
tensed)) – напряженное – неактивное состояние –
низкое сродство к субстрату.
R↔T – активная и неактивная формы аллостерических
ферментов находятся в равновесном состоянии.
Аллостерический активатор –
стабилизирует R-состояние
состояние..
 Аллостерический ингибитор –
смещает равновесие в сторону Т-состояния
состояния..

Субстрат смещает равновесие в сторону Rсостояния,, т.е. гомотропный аллостерический
состояния
эффект всегда положительный
положительный..
Аллостерическая регуляция
метаболических путей

Ретро--ингибирование (ингибирование по
Ретро
принципу обратной связи)
При увеличении концентрации продукта F
происходит аллостерическое ингибирование
первого фермента метаболического пути.

Активация предшественником
При появлении первого субстрата А
происходит аллостерическая активация
ферментов, катализирующих ключевые
реакции заключиительных этапов
метаболизма.
Регуляция активности путем
ковалентной модификации
При ковалентной модификации ферментов
изменяется конформация молекулы.
В результате этого активность фермента
увеличивается или уменьшается.
Регуляция активности
ферментов путем
ограниченного протеолиза
Осуществляется переход ферментов
из неактивной формы в активную.
Многие ферменты синтезируются в неактивной
форме – зимогены, или проферменты.
проферменты.
Активация происходит в результате вырезания
одного или нескольких аминокислотных остатков
из полипептидной цепи.
цепи.
Процесс ограниченного протеолиза
катализируют ферменты:
ферменты: специфические
протеазы..
протеазы
Тир--146
Тир
Иле--16
Иле
(S-S)4
Тир-147
ТирАсн--148
Асн
Арг-15
АргСер--14
Сер
S
Ала--149
Ала
Асн--СООН
Асн
Лей--13
Лей
NH2-Цис
Химотрипсиноген (246 ак
ак))
Место действия специфических протеаз
Регуляция активности
ферментов путем белокбелокбелковых взаимодействий


Кооперативность взаимодействия между
субъединицами олигомерных белков
(ферментов).
Изменение активности (субстратной
специфичности) в результате
взаимодействия фермента с другим белком.
Каталитическая активность
ферментов и их содержание в клетке
может регулироваться гормонами и
нейромедиаторами..
нейромедиаторами
цАМФ (эффектор)
Адреналин
Е: аденилатциклаза
фосфорилирование
Е: протеинкиназа
Е: киназа фосфорилазы
фосфорилирование
гликогенфосфорилаза
1 молекула адреналина → // →
активация10
активация
105-107 молекул гликогенфосфорилазы