Фосфорилаза активность различных фор

Активность различных форм фосфорилазы и синтетазы и ее увеличение при действии специфических активаторов [367, 368] [c.263]

Перевод фермента, состоящего из 1684 аминокислотных остатков, в активное состояние за счет фосфорилирования одной пары остатков серина является ярким примером кооперативных взаимодействий в белке. Рентгеноструктурный анализ различных форм фосфорилазы — неактивной Г-формы и активной 7 -формы, позволили выяснить механизмы процесса аллостерической активации. Ядро каждой из субъединиц состоит из -складок, окруженных а-спиральными участками. Па каждой из субъединиц расположены каталитический центр, остаток фосфат-серина, а также участки белка, связывающие активатор АМФ и ингибитор глюкозо-6-фосфат. [c.260]

Ясно, что эти данные могут быть интерпретированы более простым образом, а именно что способ действия фосфорилазы (априорно принятый в цитируемой работе [16] как канонический для неупорядоченного действия фермента) несколько отличается от способа действия р-амилазы, что приводит к различному распределению продуктов деструкции полимерного субстрата по молекулярным массам (степени полимеризации). Как неоднократно указывалос . выше, это наиболее характерный признак действия деполимераз, и в рамках кинетики и субстратной специфичности действия ферментов он обусловлен различной зависимостью кинетических параметров ферментативной реакции от степени полимеризации (длины цепи) олигосахаридов. С точки зрения термодинамики действия деполимераз этот характерный признак объясняется различным числом сайтов в активном центре фермента, различным их сродством к мономерным остаткам субстрата и положением каталитического участка в активном центре. Как видно, и в этом случае введение гипотезы о множественной атаке было излишним и преждевременным, так как экспериментальные данные, полученные авторами работы [16], не были подвергнуты тщательному анализу. [c.91]

Обычно активные центры ферментов включают части всех структурных доменов глобулярного белка. Активные центры всех известных мультидоменных белков (табл. 5.2) расположены между доменами (рис. 4.1). Эти домены определяются не только как глобулярные области, разделенные полостью активного центра, но имеют и другое характерное для доменов свойство — они связаны между собой только одной пептидной цепью (табл. 5.2). Субстраты и кофакторы обычно присоединяются к разным доменам. В случае NAD связывающий кофактор домен всегда имеет ту же самую с довольно развитой открытой поверхностью топологию н NAD присоединяется в эквивалентных положениях (рис. 5.17, б), что является результатом эволюции [254, 255]. Кроме того, этот домен обнаружен на N-конце трех дегидрогеназ и одной киназы [230— 233, 235], а также на С-концевой половине четвертой дегидрогеназы [234] и в средней части фосфорилазы [236], что указывает на возможность дупликации соответствующего гена и его переноса в другое место генома. Все эти факты, включение в активный центр частей различных доменов, наличие кофакторепецифичных доменов и возможность переноса домена дают основание предположить, что ферменты конструируются с использованием модульной системы кофактор и субстратспецифичные домены, необходимые для обеспечения заданной функции, отбираются и объединяются в одной цепи глобулярного белка [124, 256]. [c.117]

Фосфорилаза крахмала обнаружена во многих растениях, а из картофеля выделена в кристаллическом виде. Этот фермент катализирует обратимый перенос глюкозильных остатков между глюкозо-1-фосфатом и невосстанавливающим концом глюкозной цепочки, содержащей а-1,4-связи. В качестве акцепторов могут действовать различные соединения однако для фермента, по-видимому, необходима невосстанавливающая цепочка, оканчивающаяся по меньшей мере тремя глюкозильными остатками, соединенными а-1,4-связями, причем замещение в остатках может происходить только у 1-го и 4-го атомов углерода. Наименьшей молекулой, способной действовать в качестве акцептора, является молекула мальтотриозы. Чем больше молекулы, тем они эффективнее наиболее эффективными оказались соединения с цепочкой, состоящей примерно из 20 глюкозильных остатков, соединенных а-1,4-связями. Фермент действует более активно на разветвленный акцептор, содержащий несколько таких цепочек, чем на акцептор с неразветвленной цепью. Наибольшую активность фермент проявляет по отношению к амилопектину. Фермент не изменяет число невосстапавливающих концевых групп небольшая молекула акцептора может послужить исходной для образования молекулы больших размеров. Поэтому такой акцептор (в данной реакции и других ей подобных) называют затравкой . Однако он представляет собой просто второй реагент бимолекулярной реакции. [c.160]

Однако количество информации, заключенной в одной-единственной клетке человека, все еще намного превьннает возможности доступных в настоящее время цифровых компьютеров человек пока еще не способен выразить в цифрах все многообразие биохимических фактов и взаимосвязей. Двадцать аминокислот, из которых построены все белки-это не просто двадцать кодирующих единиц, ибо значение любой данной аминокислоты в белке может быть различным. Например, значение серина может быть обусловлено тем, что в молекуле этой аминокислоты содержится полярная гидроксильная группа, способная образовывать водородную связь. Оно может быть также связано с тем, что серин входит в качестве важного структурного элемента в состав активного центра фермента (в случае трипсина) или регуляторного центра (в случае гликоген-фосфорилазы) или же быть носителем фосфатных групп (в казеине-белке молока). Перевести четырехбуквенный язык ДНК и двадцатибуквенный язык белков на язык цифр в том случае, когда эти буквы имеют множество значений, пока еще не представляется возможным. [c.852]

Как трактовать эти различия Тенденция объяснить их несовершенством методов изучения неверна (хотя некоторые авторы и допускают методические ошибки в определениях). Их следует понимать, прежде всего, как выражение динамики, с одной стороны, распределения различных ферментов (уридиндифосфатглюкозотранс-феразы, фосфорилазы, амилазы и т. п.),-с другой — степени их местной активации (или торможения), и с этих позиций нужно стремиться к экспериментальному раскрытию существа дела. Опыт гистохимического изучения последних лет показывает, что механизмы синтеза гликогена представлены в нервной системе и у млекопитающих универсально, но степень их активности очень различна в конкретных условиях существования. В периоды относительного покоя синтез во многих разделах системы заторможен (например, в кор.е мозга), что отражается на многих функциональных свойствах. Обогащение гликогеном возникает при гипергликемии, что неоднократно было воспроизведено нами даже простейшими средствами (например, введением глюкозы), при толерантных дозах аминазина [19], причем начальные этапы реакции характеризуются обогащением олигодендроцитов полисахаридом,. .ферментируемым амилазой и фосфорилазой при этом аминазин не только повышает количество гликогена в нейронах коры мозга и мозжечка, но и в синапсах спинного мозга. [c.160]

Мобилизацию гликогена инициирует гликогенфосфорнлаза— типичный регуляторный фермент. По своему стратегическому положению этот фер.мент расположен между гликогеном и метаболическим аппаратом, необходимым для его расщепления, и находится под контролем различных гормонов, понов и метаболитов. Активация глиногенфосфорилазы (рис. 11) может происходить под действием гор.монов (адреналина-, норадреналина, глюкагона) и других агентов, а также под действием ионов Са +. В обоих случаях из неактивного димера (фосфорилазы Ь) образуется активный тетрамер — фосфорилаза а. [c.46]

Чаще всего нуклеозиды полимеризуют, используя полинуклеотид-фосфорилазу, с образованием 5 -дифосфатов. Из натуральных нуклео-зиддифосфатов ADP, UDP, DF, GDP и ГОР получают соответственно поли(А), поли(и), поли(С), поли(О) и поли(1). Как сами полимеры, так и их биологическая активность являются объектами интенсивных исследований. Первым крупным достижением в этой области стало обнаружение индуцирования интерферона двухцепочечным комплексом поли(1) поли(С) (Филд, 1976). В дальнейшем была изучена биологическая активность многих интерферон-индуцирующих агентов, получаемых введением в полинуклеотиды различных нуклеозидных аналогов, химически связанных с дифосфатами. В последнее время было обнаружено ингибирование обратной транскриптазы различными полинуклеотидами, что представляет особый интерес, поскольку именно этот фермент необходим для культивирования канцерогенных вирусов млекопитающих. [c.193]

Влияние неорганических ионов гложет быть весьма многообразным. Многие ферментативные реакции протекают только в присутствии электролитов, которые сами не участвуют в реакции, но приводят (Ьермент в каталитическое активное состояние. В одних случаях оно абсолютно специфично. Показано, что 15 различных катионов, а именно Ма+, К+, №+, Сз+, Mg +, Са2+, 2п2+ Сс 2+ Сг5+, Си2+, Мп2+, Ре2+, Со2+, N 2+ и А з+, а также КН4+ активируют один, два и реже несколько ферментов. Их можно назвать специфическими активаторами. Эти ионы металлов не являются взаимозаменяемыми. Из них только ион Mg-+— обычный активатор многих ферментов киназ, синтетаз и ферментов, катализирующих гидролиз ангидридов фосфорной кислоты (но не фосфорилаз). Почти во всех случаях ион Mg2+ может быть заменен ионом Мп +, тогда как другие металлы, как правило, заменять не могут. [c.133]

К специфическому рецептору, находящемуся в этой же мембране. Образующийся сАМР взаимодействует с неактивной протеинкиназой, стимулирует ее диссоциацию и отделение от нее ингибиторной регуляторной субъединицы (R), освобождая активную каталитическую единицу (С), которая способна фос-форилировать ряд различных белковых субстратов. Одним из них является киназа фосфорилазы (PhK), которая после активации фосфорилированием фосфорилирует фермент гликоген-фосфорилазу (GP). С помощью такой цепи реакций глюкагон и адреналин стимулируют образование глюкозо-1-фосфата. Каскад, состоящий из четырех катализируемых ферментами этапов, существенно усиливает сигнал, так что очень небольшое число молекул гормона может привести к утилизации большого количества сахара. Молярное отношение трех ферментов — протеинкиназы, киназы фосфорилазы и фосфорилазы — в мышцах составляет приблизительно 1 20 120, что находится в соответствии с концепцией усиления сигнала. [c.124]

В мышечных клетках. Киназа фосфорилазы состоит из четырех различных субъединиц, но только одна из них катализирует реакцию фосфорилирования остальные три играют регуляторную роль и позволяют ферментному комплексу активироваться как циклическим АМР, так и ионами Са . Субъединицы обозначают буквами а, р, у и 8, и ( )ерментный комплекс содержит по четьфе копии каждой из них. Каталитическая активность присуща у-субъединице. 5-Субъединица-это Са -связывающий белок кальмодулин (разд. 13.4.5). Субъединицы а и Р служат для регуляции с помощью сАМР, обе они фосфорилируются сАМР-зависимой протеинкиназой (рис. 13-31). [c.274]

Еще один способ контролирования эффекта— регуляция процесса дефосфорилирования белков. Фосфопротеинфосфатазы сами по себе служат объектом регуляции посредством как фосфорилирова-ния-дефосфорилирования, так и воздействия различных веществ. Больше всего накоплено сведений о роли фосфатазы в регуляции обмена гликогена в мышцах. В этой ткани обнаружено два типа фосфопро-теинфосфатаз. Тип I дефосфорилирует преимущественно Р-субъединицу киназы фосфорилазы, тогда как тип II — а-субъединицу. Активность фосфатазы [c.166]

Установлено, что рецепторы многих гормонов собраны в группы, кластеры и малоподвижны в мембране. Поэтому при активации кластера, состоящего из рецепторов одного типа, происходит стимулирование аденилатциклазы и увеличение уровня цАМФ в ограниченном районе клетки. Это ведет к повышению протеинкиназной активности и фосфорилированию субстратов только в данной зоне клетки, в данном компартменте. Компартментализация цАМФ и А-киназы установлена во многих типах клеток например, стимуляция сердца как с помощью катехоламинов, так и простагландина Ej приводит к увеличению уровня цАМФ и активации протеинкиназы А. Однако катехоламины и простагландин Ej оказывают различное влияние на фосфорилирование фосфорилазы гликогена. Видимо, рецепто- [c.336]

Эта последовательность аминокислот повторяется у фосфорилаз различных животных и человека [23, 66—68], и, по всей вероятности, поэтому КФ из мышц кролика способна катализировать фосфорилирование всех до сих пор известных фосфорилаз животного происхождения [68], в то время как дрожжевую ФБ, имеющую в этом участке иную последовательностц КФ не фосфорилирует [69]. Специфичность действия КФ исследовали с помощью синтетических пептидов. Кинетические свойства неактивированной и активированной КФ, изученные в модельной системе, содержащей вместо ФБ синтетический тетрадекапептид, указывали на сходство величин константы Михаэлиса Кт для ФБ и пептида и на различие величин Ут [70, 71]. Определив, что первые шесть аминокислот не имеют существенного значения для активности КФ, авторы использовали в дальнейшем октапептид, соответствующий центру фосфорилирования, и его аналоги [72]. Оказалось, что для узнавания центра фосфорилирования важными являются шесть аминокислот, среди которых особое значение имеют гидрофобные аминокислотные остатки — Вал-15 и Иле-13, а также Арг-16. [c.58]

ФИФ — фосфатилминозитолбисфосфат ИФ-3 - инозитол-1.4.5-трифосфат ДАГ - диацилглицерин ЭР — эндоплазматический ретикулум. 1 - взаимодействие адреналина с а,-рецептором трансформирует сигнал через активацию О-белка на фосфолипазу С, переводя ее в активное состояние 2 — фосфолипаза С гидролизует ФИФ на ИФ, и ДАГ 3 - ИФ, активирует мобилизацию Са " из ЭР 4 - Са " и ДАГ активируют протеинкиназу С. Протеинкиназа С фосфорилирует гликогенсинтазу, переводя ее в неактивное состояние 5 — комплекс 4Са "—кальмодулин активирует киназу фосфорилазы и кальмодулинзависимые протеинкиназы 6 — киназа фосфорилазы фосфорилирует гликогенфосфорилазу и тем самым ее активирует 7 — активные формы 3 ферментов (кальмодулинзависимая протеинкиназа. киназа фосфорилазы и фосфолипаза С) фосфорилируют гликогенсинтазу в различных центрах, переводя ее в неактивное состояние. [c.147]

АКТГ оказывает разностороннее действие повышает активность фосфорилазы, липазы и глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы, усиливает синтез белков и рибонуклеиновых кислот и др. Однако главная его функция в организме сводится к регуляции интенсивности и объема биосинтеза кортикостероидов надпочечными железами. В свою очередь, падение в крови концентрации кортикостероидов ниже определенного уровня стимулирует выработку АКТГ в передней доле гипофиза. Известно также, что АКТГ стимулирует главным образом биосинтез глюкокортикостероидов, изменяя, таким образом, соотношение между различными кортикостероидами, продуцируемыми надпочечными железами. [c.453]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология