Фосфофруктокиназа ингибирование АТР

Рис. 20.7. Схема регуляторных механизмов ряда процессов углеводного обмена млекопитающих реакции катаболизма (гликогенолиз, гликолиз, окислительное декарбоксилирование пирувата, цикл ТКК) — сплошные линии реакции анаболизма (глюконеогенез, синтез гликогена) — пунктирные линии. Активация ферментов (+) ингибирование (-). Главные регуляторные ферменты (Т) — гликогенфосфорилаза ( ) — фосфофруктокиназа (з) — пируватдекарбоксилаза (7)— изоцитратдегидрогеназа ( - пируваткарбоксилаза — гликогенсинтаза

Согласованно действуют также регуляторные ферменты гликолиза и цикла лимонной кислоты. Когда АТР (образующийся в результате окислительного фосфорилирования) и цитрат (первый промежуточный продукт цикла лимонной кислоты) накапливаются в количествах, превышающих их обычный уровень, они, действуя согласованно, вызывают аллостерическое ингибирование фосфофруктокиназы (рис. 17-29), причем эффект от такого двойного ингибирования оказывается большим, чем сумма индивидуальных эффектов. Таким образом, гликолиз контролируется целой сетью [c.543]

Фосфорилирование фермента не отражается на ферментативной активности при pH 8,0. Однако фосфорилирование белка оказывает влияние на аллостерические свойства фермента повышается чувствительность к ингибированию АТФ и цитратом, но снижается чувствительность к активирующему действию АМФ и фруктозо-2,6-дифосфата. Предполагают, что фосфорилирование индуцирует конформацион-ные изменения, способствующие смещению равновесия между двумя формами фермента активной и неактивной. При связывании АТФ в ингибиторном центре также происходит смещение равновесия в сторону неактивной конформационной формы фосфофруктокиназы. [c.238]

Эффект Ласт ра - ингибирование гликолиза дыханием, открытое Луи Пастером при исследовании дрожжевого брожения. В аэробных условиях поглощение углеводов примерно в 7 раз ниже, чем в анаэробных. Пастеровский эффект можно объяснить ингибированием фосфофруктокиназы цитратом и АТР. [c.284]

Необходимо подчеркнуть, что отношение АТФ/АДФ одновременно с фосфофруктокиназой контролирует и активность гексокиназы, причем направленность изменений — стимуляция или ингибирование — одинакова для обеих киназ. Это дало основание У.Лоури и соавторам рассматривать гексокиназу и фосфофруктокиназу в мозге как единый функциональный комплекс. [c.160]

Часто бывает также, что эта регуляция, которая может быть как положительной (активация), так и отрицательной (ингибирование), осуществляется одним из конечных продуктов данной цепи реакций. По этой причине ингибиторный тип регуляции был назван ингибированием по типу обратной связи, или ретроингибированием (см. рис. 15.9. Р А —> В Р —> В С). Такое ингибирование первых этапов катаболизма (или противоположный процесс — активация) основано на аллостерических эффектах. Примером аллостерического ингибирования являются ферменты, катализирующие ключевые этапы, например, изоцитратдегидрогеназа в цикле трикарбоновых кислот, фосфофруктокиназа в гликолизе, фосфори-бизилпирофосфатсинтетаза в синтезе пуриновых нуклеотидов и многие другие. [c.462]

Регуляцш фосфофруктокиназы. Приведенный на рисунке график описывает зависимость между концентрацией АТР и активностью фосфофруктокиназы, которая представляет собой аллостерический фермент. При данной концентрации фрук-тозо-6-фосфата активность фосфофруктокиназы с повышением концентрации АТР сначала возрастает, но в какой-то момент наступает перелом-дальнейшее повышение концентрации АТР вызывает уже ингибирование фермента. [c.475]

Обмен углеводов. Инсулин стимулирует гликолиз, повышая активность ключевых ферментов глюкокиназы, фосфофруктокиназы и пируваткиназы. В печени он снижает активность глюкозо-6-фос-фатазы. Эти процессы и стимуляция трансмембранного транспорта глюкозы обеспечивают поток глюкозы из крови в клетки. Инсулин стимулирует синтез гликогена за счет активации гликогенсинтазы (дефосфорилирование фермента в форму / — активную) этот процесс сопряжен с активацией фосфодиэстеразы и уменьшением внутриклеточной концентрации цАМФ, а также активацией фосфатазы гликогенсинтетазы. Действие инсулина на транспорт глюкозы, гликолиз, гликогеногенез продолжается секунды-минуты и включает фосфорилирование-дефосфорилирование ферментов. Длительное действие на уровень глюкозы в плазме зависит от ингибирования инсулином глюконеогенеза в печени гормон тормозит синтез ключевого фермента — фосфоенолпируваткарбоксикиназы (путем селективного контроля транскрипции гена, кодирующего мРНК этого фермента). Инсулин — единственный гормон, снижающий содержание глюкозы в крови. [c.391]

Второй участок регуляции скорости гликолиза находится на уровне фосфофруктокиназы. Фермент аллостерически ингибируется высокой концентрацией АТР и активируется неорганическим фосфатом и ADP. Ингибирование АТР предотвра-гцает развитие реакции в обратном направлении при высокой концентрации фруктозо-6-фосфата. Кроме того, фермент подавляется продуктом цикла Кребса — цитратом и через положительную обратную связь активируется собственным продуктом — фруктозо-1,6-дифосфатом (самоусиление). [c.169]

Еще один механизм контроля над активностью фосфофруктокиназы, а именно — ингибирование фермента цитратом, в головном мозге играет, по всей вероятности, значительно меньшую роль, чем в других тканях. Это может бьггь обусловлено особенностями метаболизма лимонной кислоты в мозге. [c.160]

Как известно, основным источником цитрата в мозге служит ацетил-КоА, образующейся при окислительном декарбоксилировании пирувата. В то же время в других тканях (например в печени) значительные количества ацетил-КоА для синтеза цитрата образуются при окислении жирньгх кислот, т.е. имеет место конкуренция между гликолизом и липолизом. Кроме того, в головном мозге взрослых животных лимонная кислота быстро окисляется в том же ком-партменте, где синтезируется, - в митохондриях, в силу чего концентрация этого метаболита в цитоплазме обычно не достигает значений, близких к фосфофруктокиназы. Например, в головном мозге крыс расчетные концентрации цитрата составляют (3-5)-10 М значение — (1-3)10 М. В печени, сердечной мышце и других ингибирование фосфофруктокиназы цитратом играет больщую роль и служит одним из надежных механизмов переключения от преир ущественного окисления углеводов к окислению жирных кислот и наоборот. [c.160]

Молекула глюкозо-6-фосфата изомеризуется в молекулу фрук-тозо-6-фосфата. Реакция сопровождается незначительным изменением свободной энергии и поэтому легко идет в обоих направлениях. Фрук-тозо-6-фосфат фосфорилируется в положении 1. Донором фосфата служит АТФ. Реакция в клетке практически необратима. Вторичное фосфорилирование молекулы фруктозы приводит к ее дальнейшему активированию. Реакция катализируется фосфофруктокиназой, относящейся к числу регуляторных ферментов. Активность фосфофруктокиназы ингибируется АТФ и стимулируется АДФ и фосфатом. Высокое отношение АТФ к АДФ в клетке приводит к ингибированию этого фермента и соответственно снижению скорости гликолиза. Фосфофрук-токиназа — основной регуляторный фермент гликолитического пути. [c.182]

Реакция взаимного превращения фруктозо-6-фосфата и фруктозо-1,6-дифосфата может служить иллюстрацией еще одного важного аспекта метаболического контроля. Продукт этой реакции и конечный продукт гликолитической цепи различаются между собой. Действительно, в реакции, катализируемой фосфофруктокиназой, АТФ выступает в роли субстрата,, в то время как функцией гликолиза в целом, если его рассматривать как путь, ведущий к циклу трйкарбоновых кислот и транспорту электронов-является наработка больших количеств АТФ. Таким образом, АТФ следует считать продуктом гликолиза, несмотря на то что он является субстратом реакции, контролирующей скорость гликолиза. Поэтому обычное ингибирование фосфофрукто-киназы продуктом, АДФ, приводит к эффекту, обратному желаемому для того чтобы обеспечить стационарное снабжение энергией, фосфофруктокиназа должна ингибироваться конечным продуктом цепи, АТФ, что и наблюдается в действительности. Подобный тип ингибирования не может быть реализован на основе обычных механизмов, т. е. путем связывания ингибитора, являющегося структурным аналогом субстрата. В одних случаях такие ингибиторы могут вызывать нежелательный эффект, а в других конечный продукт цепи может иметь незначительное структурное сходство с любым из участников стадии, которая является контролирующей (например, Ь-гистидин имеет очень мало сходства со своим предшественником в биосинтетической цепи — фосфорибозилпирофосфатем). Ингибирование или активация соответствующими метаболическими эффекторами возможны благодаря тому, что во многих регулируемых ферментах имеются центры связывания эффектора, которые пространственно удалены от каталитических центров. Эти центры названы [c.164]

Смотреть страницы где упоминается термин Фосфофруктокиназа ингибирование АТР: [c.238] [c.238] [c.51] [c.554] [c.448] [c.465] [c.718] [c.719] [c.117] [c.51] [c.57] [c.339] [c.221] [c.179] [c.192] [c.218] [c.218] [c.218] [c.45] [c.46] [c.13] [c.35]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология