 |
2. Активация предшественников. Ковалентная модификация. (на схеме – протеинкиназа, ниже - фосфопротеинфосфотаза). Белок-белковое взаимодействие
|
|
|
|
2. Активация предшественников
· Например, активация пируваткиназы – фермента катализирующего превращение фосфопирувата в пуруват
· Фруктозо-1, 6-бисфосфата или дифосфоглицеринового альдегида – промежуточные метаболиты в ходе аэробного окислительного расщепления белков и гликогена
КОВАЛЕНТНАЯ МОДИФИКАЦИЯ
Механизм срочной регуляции активности ферментов, за счет присоединения к центру ковалентной модификации фермента дополнительных группировок, которые обычно называют модифицирующие группировки
Присоединение к определенному участку фермента с помощью ковалентной связи дополнительной группировки сопровождается изменением коформации фермента, изменением структуры активного центра, а значит изменением эффективности катализа
В качестве таких модифицирующих группировок
· Гликозидные остатки
· Остатки фосфорной кислоты
· Остатки АМФ
Наиболее часто встречается вариант фосфорилирования/дефосфорилирования, с помощью которого регулируется активность у более 40 ферментов
В ходе ковалентной модификации происходит образование или расщепление ковалентной связи м/У ферментом и группировкой молекулы (? ), поэтому для эффективной работы данного механизма требуются кроме фермента, который меняет свою активность, еще 2 дополнительных фермента
· Один фермент присоединяет дополнительную группировку
· Второй – отщепляет
(на схеме – протеинкиназа, ниже - фосфопротеинфосфотаза)
Примеры метаболических путей
· Мобилизация гликогена (расщепление гликогена)
· Синтез гликогена
· Трансдезаминирование АК
· Окислительное декарбоксилирование пирувата
|
|
|
БЕЛОК-БЕЛКОВОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ
Ферменты отдельных метаболических путей в клетках объединяются в мультиэнзимные комплексы, за счет наличия у них еще одного вида функциональных центров, которые называются контактные площадки
Эти мультиэнзимные комплексы получили название метаболоны
Их сегодня считают структурным элементом к-ки (их не всегда можно выделить, но сейчас известны:
· Гликолитического
· Пируватдегидрогеназного комплекса
· Α -кетоглутаратдегидрогеназного комплекса
· Синтетазы ВЖК
А поскольку взаимодействие идет за счет контактных площадок и участвуют только нековалентные связи – выделить из не удается)
Поскольку в составе метаболона ферменты связаны с несколькими ферментами данного метаболического пути, поэтому конформация, а значит и активность каждого активного фермента будет зависеть от состояния других контактирующих с ним ферментов
В любой метаболический путь входит хотя бы 1 регуляторный фермент, а чаще несколько,
Так вот изменение каталитической активности регуляторного фермента за счет присоединения модулятора, меняет конформацию данного фермента, конформационная волна захватывает полностью метаболон à комплекс изменяет свою функциональную активность, ибо каждый фермент, входящий в этот комплекс катализирует одну определенную р-ию
Организация в надмолекулярные мультиэнзимные комплексы позволяет легко регулировать эту систему и работает она наиболее эффективно
Кроме метаболона есть неклеточные белки, которые получили название модификаторы
Например, в состав липопротеидов плазмы крови входят апобелки:
· АпоС2 – активатор липопротеидлипазы
· АпоС1 – активатор лецитин холестерол ацилтрансферазы
Белок Антитромбин 3 – взаимодействует с ферментом системы свертывания крови – тромбином, ингибирует его работу à нарушается свертываемость крови
|
|
|
Внутриклеточный белок-модулятор кальмодулин
Кальмодулин в свободном неактивном состоянии содержится в к-ках различных органов и тканей
При увеличении концентрации ионов Са в цитозоле содержаться образуется Са-кальмодулиновый комплекс
При этом резко меняется коформация Са-кальмодулинового комплекса.
Причем Са-кальмодулин становится активным и приобретает способность взаимодействовать с неактивными ферментами, которые имеются в цитозоле.
Образуется сложный комплекс Са-кальмодулин-фермент, в составе этого комплекса фермент меняет свою активность
Но если в клетках концентрация Са снижается, то комплекс распадается, и вновь в цитозоле будет содержаться неактивный фермент, неактивный кальмодулин, и это происходит за счет изменения концентрации ионов Са.
Расщепление происходит, потому что изменяется конформация этого комплекса.
Этим способом катализируется активность нескольких ферментов
Например, Пируваткарбоксилаза и др
|
|
|
