2.3. кесте. Ферментативті реакциялар жылдамдықтарының реттелу жолдары
Реттелу жолы:
|
Сипаттама
|
Фермент молекуласы санының өзгеруі
|
Жасушадағы фермент молекуласының саны екі процесстің қатысымен анықталады: синтез және ыдырау. Фермент синтезінің реттелу механизмі белгілі бір метаболиттермен, биологиялық активті молекулалар және гормондармен реттелетін транскрипция (мРНК синтезі) деңгейінде тереңірек зерттелген.
|
Субстрат пен кофермент моле-кулаларының қолжетімділігі
|
Ферментативті реакцияның өтуін қадағалайтын негізгі параметр – субстрат пен коферменттің бар болуы. Бастапқы субстрат концентрациясы көбірек болса, реакция жылдамдығы да жоғары болады.
|
Фермент молекуласының каталитикалық белсенділігінің өзгеруі
|
Фермент белсенділігінің реттелуінің негізгі жолдары:
-аллостерикалық реттелу;
-белок-белоктық әсерлесу көмегімен реттелу;
-фермент молекуласын фосфорлау-дефосфорлау көмегімен реттелу;
-протеолизбен жарым-жартылай (шектеулі) реттелу.
|
1. Аллостерикалық реттелу. Аллостерикалық ферменттер деп белсенділігі эффекторлар көмегімен реттелетін ферменттерді атаймыз.
Аллостерикалық реттелуге қатысатын эффекторлар жасушалық метаболиттер.
Фермент белсенділігінің төмендеуін (ингибирленуін) туғызатын эффектор ингибитор деп аталады. Фермент белсенділігінің жоғарылауын туғызатын эффекторды активатор деп атайды.
Аллостерикалық ферменттердің белгілі бір құрылым ерекшеліктері болады:
- әдетте бірнеше протомерлерден құралатын олигомерлі белоктар болып табылады;
- каталитикалық активті орталықтан кеңістікте алысырақ орналасқан аллостерикалық орталығы бар;
- эффекторлар аллостерикалық (реттеуші) орталықтағы ферментпен ковалентсіз байланысады.
Каталитикалық сияқты аллостерикалық орталық та лигандаларға қатысты түрлі арнайылық көрсетеді: ол абсолютті және топтық бола алады. Кейбір ферменттер бірнеше аллостерикалық орталықтарға ие, біреулері активаторға, екіншілері ингибиторларға арнайылықты болады.
Химиялық реакция жүретін активті орталығы бар каталитикалық реттеуші протомерден басқаша аллостерикалық орталықта орналасқан протомер- реттеуші протомер деп аталады.
Аллостерикалық ферменттер кооперативтілік қасиетке ие: егер аллостерикалық орталыққа аллостерикалық эффектор әсер етсе, онда ол барлық суббірліктердің кооперативті өзгеруіне әкеледі. Бұл өз кезегінде активті орталықтың түрөзгерісіне және ферменттің субстратқа сәйкестігінің өзгеруіне әкеледі және ферментативті реакция жылдамдығын төмендетеді немесе жоғарылатады. Аллостерикалық орталыққа ингибитор қосылу нәтижесінде активті орталықтың құрылысының өзгерісі байқалады. Бұл ферменттің субстратқа деген сәйкестігін төмендетеді. Осыған сәйкес ферментативті реакция жылдамдығының төмендеуі байқалады. Және керісінше, егер аллостерикалық орталыққа активатор қосылса, реакция жылдамдығының артуын туғызатын субстраттың ферментке деген сәйкестігі жоғарылайды.
Аллостерикалық эффекторлар әсерлерінің орындалу сатысы 2.18. сур.(bioximija.ru.2012) берілген.
Субстраттың активті орталыққа сәйкестігі жоғарылайды каталитикалық активтілік артады
Активатордың аллостерикалық орталыққа байланысуы
Активті фермент
Активті орталық каталитикалық
аллостерикалық орталық
Активті фермент
Активсіз фермент
Субстраттың активті орталыққа сәйкестігі төмендейді
Каталитикалық актив
тілік тежеледі
Активсіз фермент
Активті фермент
Ингибитордың аллостерикалық орталыққа байланысуы(1)
Активті орталық
каталитикалық
Активті орталық
каталитикалық
Аллостерикалық орталық
Достарыңызбен бөлісу: |