Советуем для ознакомления:

Физиология:

Популярные разделы сайта:

Аллостерические модификаторы. Механизм действия модификаторов

Феномен аллостерической модификации присущ некоторым ключевым ферментам процессов обмена веществ. Такие ферменты имеют важное значение в общей регуляции метаболических путей и поэтому их называют регуляторными. Под влиянием аллостерических модификаторов скорость ферментативной реакции либо замедляется, либо ускоряется. Если для регуляторного фермента строят график зависимости v от [S], то получаемая кривая отличается от кривой, описываемой уравнением Михаэлиса — Ментен.

Вместо прямоугольной гиперболы получают S-образную кривую, указывающую на очень низкие скорости реакции в присутствии низкой концентрации субстрата. По мере увеличения [S] нарастание скорости реакции происходит резко и нелинейно, а затем постепенно уменьшается; скорость достигает максимальной величины при высоких насыщающих концентрациях субстрата, как это наблюдают и в опытах с обычными ферментами.

S-образная форма этой кривой объясняется тем, что регуляторный фермент состоит не из одной цепи аминокислот, а из нескольких белков, или субъединиц, соединенных друг с другом. Каждая из этих субъединиц обладает свойством связывать молекулу субстрата с образованием каталитически активных фермент-субстратных комплексов. После того как одна из таких субъединиц свяжется с субстратом, присоединение дополнительных молекул субстрата к остальным субъединицам регуляторного фермента облегчается.

модификаторы

Таким образом, субъединицы кооперируются друг с другом в ускорении образования E-S-комплексов при повышении концентрации субстрата, подобно тому как это было описано для кооперативного связывания кислорода с субъединицами гемоглобина. В конечном счете активные центры всех субъединиц оказываются полностью насыщенными субстратом, и скорость реакции достигает предельной (максимальной) величины Vmax как и в опытах с обычными ферментами.

Помимо активных центров, которые связывают субстрат и ответственны за каталитическую активность, регуляторные ферменты имеют также различные центры связывания, взаимодействующие с алло-стерическими модификаторами фермента. Параметры связывания этих модификаторов, как показывает сам термин (аллостерический — имеющий иную конфигурацию), отличаются от параметров, применяемых для описания взаимодействия субстрата с активным центром фермента.

Если модификатор действует как ингибитор реакции, его называют отрицательным модификатором. В присутствии постоянной концентрации отрицательного модификатора форма кривой зависимости v от [S] остается S-образной, но на графике кривая сдвинута вправо. Таким образом, отрицательный модификатор повышает количество субстрата, необходимого для насыщения фермента и для достижения максимальной скорости реакции Vmах Более важное значение имеет свойство отрицательного модификатора вызывать значительное торможение ферментативной активности в присутствии свойственных нормальной клетке низких концентраций субстрата. Именно поэтому воздействие отрицательного модификатора представляет собой чрезвычайно чувствительный механизм, контролирующий при физиологических условиях активность регуляторных ферментов.

- Читать "Положительные модификаторы. Активация зимогенов"

Оглавление темы "Ферментативные реакции в организме":
1. Ферментный катализ. Механизмы ферментного катализа
2. Соединение субстрата с ферментом. Конкурентное торможение
3. Концентрация субстрата. Влияние концентрации субстрата на ферментативную реакцию
4. Константа Михаэлиса. Влияние концентрации фермента на реакцию
5. Влияние температуры на реакцию. Оптимальная температура ферментной реакции
6. Оптимальная температура человека. Влияние pH на реакции в организме
7. Влияние ионов на химические реакции. Кофакторы и коферменты
8. Ингибиторы ферментов. Механизмы действия ингибиторов ферментов
9. Аллостерические модификаторы. Механизм действия модификаторов
10. Положительные модификаторы. Активация зимогенов