Пиримидин регуляция

Рис. 14.10. Регуляция биосинтеза пиримидинов

Некоторые бактерии (особенно прихотливые или мутанты с наследственными дефектами) могут расти только в среде, дополненной определенными компонентами, которые сами микроорганизмы синтезировать не могут. Эти компоненты известны как ростовые факторы, к ним относят — витамины, пурины и пиримидины (пути биосинтеза указанных соединений рассмотрены в теме 10 Витамины и теме 14 Метаболизм нуклеотидов и нуклеозидов, их производных и флавинов ). Факторы роста не используются в качестве пластического или энергетического материала, но обеспечивают регуляцию метаболизма. [c.449]

Мутанты, конститутивно образующие анаболические ферменты. Эти мутанты, а также мутанты с нарушениями тонкой регуляции процессов биосинтеза могут быть выделены с помощью антиметаболитов. Многие антиметаболиты (разд. 6.6), будучи структурными аналогами нормальных конечных продуктов биосинтеза (аминокислот, пиримидинов и т.п.), оказывают бактериостатическое действие. Имитируя конечный продукт, они, с одной стороны, нарушают синтез нормальных метаболитов, а с другой-включаются в белки или нуклеиновые кислоты, в результате чего образуются макромолекулы, неспособные выполнять нормальные функции. Ингибирование таким ложным конечным продуктом приводит к остановке роста. Если на агаризованную среду с антиметаболитом высеять популяцию дикого типа (10 -10 клеток), то способность к росту и образованию колоний проявят только отдельные устойчивые мутанты. [c.498]

РЕГУЛЯЦИЯ БИОСИНТЕЗА ПИРИМИДИНОВ И ПУРИНОВ [c.472]

Регуляция биосинтеза пиримидинов [c.28]

С помощью репрессии регулируется синтез аминокислот,- пуринов, пиримидинов, витаминов и других первичных метаболитов. Следовательно, регуляция биосинтетических путей по принципу обратной связи осуществляется двумя способами с помощью ретроингибирования и репрессии. [c.15]

Регуляция биосинтеза пиримидинов у Е. соИ [c.24]

Итак, регуляция активных генов осуществляется с помощью различных регуляторных белков-репрессоров и активаторов транскрипции. С физической точки зрения наиболее интересным свойством этих белков является их способность у.чнавать специфические нуклеотидные последовательности ДНК. Установлено, что в комплексе с регуляторными белками сохраняется обычная -подобная конформация ДНК. Узнавание белками их специфических связывающих мест на ДНК основывается на прямом чтении белком последовательности оснований в узкой и/или широкой бороздках ДНК. Специфичность связывания обеспечивается образованием большого числа водородных связен и других слабых взаимодействий между функциональными группами белка и основаниями ДНК. Одна и та же последовательность оснований может быть прочитана как со стороны узкой, так и со стороны широкой бороздки ДНК. Однако характер и пространственное расположение функциональных групп оснований — потенциальных доноров и акцепторов водородных связей— в узкой и широкой бороздках ДНК значительно отличаются. Поэтому часто говорят о двух каналах передачи информации. В узкой бороздке ДНК атомы 02 пиримидинов и N3 пуринов могут служить в качестве акцепторов водородных связей, в то время как 2-аминогруипа гуанина часто является донором водородной связи. Важной особенностью структуры ДНК является пространственная эквивалентность положений всех этих акцепторных групп для пуриновых и пиримидиновых оснований, находящихся в одной и той же полинуклеотидной цепи. Кроме того, атомы N3 пурина и 02 пиримидина в каждой паре оснований связаны осью симметрии второго порядка. Поэтому при чтении текста со стороны узкой бороздки ДНК АТ- и ГЦ-пары легко узнать, в то время как АТ- и ТА-пары различить трудно, так как оии несут геометрически эквивалентные группы сходной химической природы. [c.290]

Репрессия под действием конечных продуктов характерна для процессов биосинтеза (анаболизма) аминокислот, витаминов, пуринов и пиримидинов индукция же, как правило, имеет место при распаде (катаболизме) источников углерода и энергии Совершенно очевидно, что регуляция необходима для обеспечения экономичности работы белоксинтезирующей системы. Синтез ферментов любого метаболического пути включается или выключается в зависимости от того, сколь велика в данный момент потребность клетки в этом пути. Зачем синтезировать белки, если они не нужны Особенно ярким примером того, как с помощью индукции и репрессии обеспечивается строгий контроль над синтезом определенной группы белков, может служить регуляция образования ферментов, катализирующих распад миндальной кислоты (точнее ее солей — манделатов) у Pseudomonas. Ниже приведена предполагаемая последовательность реакций распада. [c.536]

Попутно следует отметить, что в некоторых тканях, например в селезенке млекопитающих, существует другая форма карбамоилфосфатсинтетазы, называемая КФС-П. Она участвует только в биосинтезе пиримидинов, так как эти ткани неспособны к синтезу мочевины. Интересно, что КФС-П не активируется Л -ацетилглутаматом такая активация,- по-видимому, выработалась в процессе отбора специально для регуляции поступления азота глутаминовой кислоты в цикл мочевины, например в печени амфибий или млекопитающих. [c.181]

Аллостерическая регуляция предполагает наличие у молекулы фермента двух сайтов — каталитического и регуляторного. Под действием эффектора — небольшой молекулы, обратимо нековалентно связывающейся с регуляторным сайтом фермента, происходит конформационное изменение его каталитического сайта (рис. 153). Примером может служить аспартаткарбомоилтрансфе-раза из Е. соИ, для которой ЦТФ (конечный продукт биосинтеза пиримидинов) — негативный эффектор, а АТФ — позитивный эффектор. Эффекторы изменяют но не максимальную скорость реакции (рис. 154). [c.232]

Регуляция синтеза пиримидиновых нуклеотидов карбамоилфосфатсинтетаза ингибируется УТФ и пуриновыми нуклеотидами карбамоилфосфатсинтетаза активируется фосфорибозилпирофосфатом аспартаттранскарбамоилаза ингибируется ЦТФ. Скорость биосинтеза пиримидинов коррелирует со скоростью биосинтеза пуринов, что свидетельствует о координации биосинтеза нуклеотидов в клетках. [c.289]

Более прямые способы регуляции по типу обратной связи" наблюдаются в случае ферментов, активность которых меняется не в результате модификаций, катализируемых другим ферментами, а при прямом взаимодействии их с низкомолекулярными конечными продуктами реакции. Ингибирование по типу обратной связи хорошо известно для многих метаболических реакций у бактерий, особенно это относится к биосинтезу азотистых соединений. Первую реакцию в цепи биосинтеза пиримидинов катализирует аспартат — карбамоилтрансфераза (КФ 2.1.3.2). Этот фермент из Е. соИ ингибируется по механизму обратной связи с помощью СТР и активируется АТР. Нативный фермент состоит из шести идентичных регуляторных субъединиц, сгруппированных в три димера, и шести идентичных каталитических субъединиц в виде двух тримеров. В молекуле фермента каталитические тримеры связаны вместе с помощью регуляторных субъединиц. [c.123]

Скорость биосинтеза пиримидинов коррелирует со скоростью биосинтеза пуринов, что указывает на координированный контроль синтеза нуклеотидов обоих типов. ФРПФ-синтетаза—фермент, катализирующий образование предшественника обоих путей биосинтеза,—ингибируется по принципу обратной связи как пуриновыми, так и пиримидиновыми нуклеотидами. Карбамоилфосфатсинтаза также подвержена ингибированию по принципу обратной связи нуклеотидами обоих типов, а ФРПФ активирует этот фермент. Таким образом, на нескольких этапах биосинтеза пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов осуществляется перекрестная регуляция. [c.28]

Многочисленные эксперименты по включению меченых соединений в макромолекулы показали, что в процессе роста бактерии преимущественно используют добавленные аминокислоты, пурины и пиримидины и что эти соединения оказывают ингибирующее действие на свой собственный синтез из молекул-пред-шественников. Очевидно, что регуляция активности ферментов с помощью ретроингибирования является общей особенностью метаболизма. [c.12]

Главную роль в биологической регуляции играют мультилигандные взаимодействия с макромолекулой. Примером может служить ингибирование по типу обратной связи, посредством которого продукт биосинтетического процесса взаимодействует с первым ферментом цикла и изменяет его активность (путь биосинтеза пиримидина, в котором первым ферментом является АКТаза). [c.119]

Комплею САР-сАМР является положительным сигналом при регуляции экспрессии и других оперонов, в частности тех, которые кодируют ферменты расщепления углеводов. Например, для экспрессии св-а- и /-оперонов должны произойти дерепрессия с помощью индукторов-арабинозы и галактозы соответственно-и связывание комплекса САР-сАМР с областью промотора. Так, у бактерий, растущих на глюкозе, уровень внутриклеточного с АМР и соответственно комплекса САР-сАМР очень низок. Поэтому, если даже в среде присутствует абиноза или галактоза, в клетках не образуются ферменты, необходимые для утилизации этих сахаров. При уменьщении количества глюкозы уровни сАМР и САР-сАМР увеличиваются и опероны в присутствии необходимых индукторов начинают экспрессироваться. Подобная комбинация позитивной и негативной систем регуляции очень важна, поскольку это предотвращает образование ферментов, потребность в которых в данный момент отсутствует. Сигнальная система САР-сАМР регулирует также работу оперонов, кодирующих ферменты, которые участвуют в дефацации аминокислот, пуринов и пиримидинов. Накопление в клетке САР-сАМР служит сигналом голодания в ответ на него снижается эю преосия оперонов, кодирующих ферменты расщепления аминокислот, пуринов [c.177]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология