Модуляторы ферментов положительные

Как отмечалось, эффект катехоламинов в значительной мере опосредован действием цАМФ, который активирует протеинкиназы тканей. При участии последних происходит фосфорилирование ряда белков, в том числе гликогенсинтазы и фосфорилазы Ь — ферментов, участвующих в обмене углеводов. Фосфорилированный фермент гликогенсинтаза сам по себе малоактивен или полностью неактивен, но в значительной мере активируется положительным модулятором глюкозо-6-фосфатом, который увеличивает фермента. Эта форма гликогенсинтазы называется [c.324]

Рис. 9-19. Схематическая модель взаимодействия между субъединицами аллостерического фермента. У многих аллостерических ферментов центр связывания субстрата и центр связывания модулятора расположены в разных субъединицах-соответственно каталитической (С) и регуляторной (К). Сообщение о присоединении положительного модулятора М к его специфическому центру в регуляторной субъединице передастся посредством конформационных изменений каталитической субъединице, которая становится активной и ее сродство к связывающемуся с ней субстрату 8 новыщается. После отделения модулятора М от регуляторной субъединицы фермент вновь переходит в неактивную или менее активную форму.

А. Сигмоидная кривая, полученная для гомотропного фермента, субстрат которого служит также положительным (активирующим) модулятором. Величина. Kg 5 - это концентрация субстрата, при которой скорость реакции равна половине максимальной. Обратите внимание, что относительно небольшое повышение концентрации субстрата в крутой части кривой может вызвать весьма значительное увеличение скорости реакции. Обратите внимание также на то, что эта кривая напоминает кривую насыщения гемоглобина кислородом. [c.261]

Регуляция глюконеогенеза. Важным моментом в регуляции глюконеогенеза является реакция, катализируемая пируваткарбоксилазой. Роль положительного аллостерического модулятора этого фермента выполняет ацетил-КоА. В отсутствие ацетил-КоА фермент почти полностью лишен активности. Когда в клетке накапливается митохондриальный ацетил-КоА, биосинтез глюкозы из пирувата усиливается. Известно, что ацетил-КоА одновременно является отрицательным модулятором пируватдегидрогеназного комплекса (см. далее). Следовательно, накопление ацетил-КоА замедляет окислительное декарбоксилирование пирувата, что также способствует превращению последнего в глюкозу. [c.341]

Б. Влияние положительного (активирующего) модулятора ( +), отрицательного (ингибирующего) модулятора (—) и отсутствия модулятора (0) на аллостерический фермент, для которого характерно изменение величины Ко, при постоянной величине Кривые, [c.261]

Ацетил-СоА—карбоксилаза - регуляторный фермент катализируемая этим ферментом реакция является лимитирующим этапом, определяющим скорость всего процесса биосинтеза жирных кислот в животных тканях. Главным положительным модулятором этого фермента служит цитрат, инициирующий переход фермента в высокоактивный нитевидный полимер. Как только содержание цитрата в митохондриях увеличивается, что наблюдается при высокой скорости образования митохондриального ацетил-СоА и АТР, цитрат выходит из митохондрий и выступает одновременно в роли предшественника цитозольного ацетил-СоА и аллостерического активатора ацетил-СоА—карбоксила-зы. [c.626]

Как полагают, присоединение положительного модулятора приводит к изменению конформации, что в свою очередь повышает способность фермента к связыванию субстрата. [c.24]

Кривая насыщения фермента субстратом имеет 8-образ-ную форму таким образом, фруктозо-6-фосфат служит как субстратом, так и положительным модулятором, поскольку присоединение его первой молекулы облегчает связывание последующих молекул. [c.49]

Чрезмерно высокие или очень низкие величины сродства к субстратам отрицательно сказывались бы также на регуляторных эффектах положительных и отрицательных модуляторов. Если сродство и так уже велико, то добавление положительного модулятора могло бы настолько понизить кажущуюся Км, что это тотчас же привело бы к насыщению фермента — с только что рассмотренными нежелательными последствиями. Если же сродство к субстрату невелико, то воздействие отрицательного модулятора может привести к полному прекращению работы фермента. [c.276]

Аллостерические ферменты — белки с высокой молекулярной мас- сой, состоящие из нескольких субъединиц одного или разного типа. В первом случае каждая субъединица содержит каталитический и регуляторный (аллостерический) центры. Во втором —один субъединицы обладают каталитической активностью, другие выполняют регуляторную функцию. Таким образом, каталитический и регуляторный центры -в молекуле аллостерического фермента пространственно разобщены, но функционально они тесно взаимосвязаны. Каталитическая активность аллостерического фермента меняется в результате связывания с его регуляторным центром определенных метаболитов, называемых эффекторами, реже модуляторами, или модификаторами. Кроме конечных продуктов данного пути, эффекторами могут быть субстраты -ферментов, а также некоторые конечные продукты родственных метаболических путей. Если действие эффектора приводит к понижению каталитической активности фермента, такой эффектор называется от- рицательным, или ингибитором. Положительным называют эффектор,. действие которого повышает каталитическую активность фермента. [c.111]

Карбамоилфосфат-синтетаза I представляет собой регуляторный фермент положительным, или активирующим, модулятором служит для нее К-ацетилглу-тамат. Карбамоилфосфат (рис. 19-19) принадлежит к высокоэнергетическим соединениям его можно считать активированным донором карбамоильных групп. Отметим, что при образовании одной молекулы карбамоилфосфата используются концевые фосфатные группы двух молекул АТР. [c.592]

Модуляторы ферментов делятся на два класса. Положительные модул.чторы, как это следует из их названия, повышают активность ферментов, тогда как отрицательные модуляторы оказывают противоположное действие. Ферменты, рег Л 1руемые модуляторами, называются регуляторными. Не все ферменты являются в этом смысле регуляторными, н мы увидим, что положение регуляторных ферментов в метаболических последовательностях играет ключевую роль в механизмах, регулирующих обмен веществ. [c.18]

Рис. 3. Влияние положительных (-1-) и от-рицате.чьных (—) модуляторов на регуляторные ферменты трех различных типов. А. Кривая насыщения субстратов всегда имеет гиперболическую форму, и модуляторы — как положительные, так и отрицательные —влияют только на Б. Кривые насыщения имеют сигмоидную форму, и модуляторы здесь тоже влияют только на кажущееся сродство к субстрату — ве-

Учитывая все сказанное ранее о работе ферментов, нетрудно представить себе, как можно было бы сделать их более эффективными при низких температурах. Во-первых, фермент будет работать быстрее, если повысится его способность к связыванию субстратов или кофакторов. Именно это обычно и происходит при активировании ферментов положительными модуляторами. Во-вторых, интенсивность катализа возрастет, если фермент сможет еще больше снизить барьер свободной энергии активации катализируемой им реакции. И наконец, можно повысить эффективность катализа, облегчив высвобождение фермента из его комплекса с продуктом (или продуктами) реакции. Короче говоря, каждый из основных этапов каталитического процесса потенциально доступен для воздействия отбора на повышенную эффективность катализа. Посмотрим теперь, как используются эти потенциальные возможности при температурной адаптации эктотермных организмов. [c.253]

Существуют, однако, и такие, аллосте-рические ферменты, которые активируются. молекулами модулятора. В этом случае функцию активирующего, или положительного, модулятора жы-полняет не конечный продукт данной цепи ферментативных реакций, а какой-то другой метаболит, который служит [c.259]

В случае гетеротропных ферментов, для которых модулятором служит не субстрат, а какой-либо другой метаболит, трудно говорить о какой-то общей для них форме кривой насьпцения суб- стратом, так как она зависит от того является ли модулятор положительным (активирующим) или отрицательным (ингибирующим). Если модулятор [c.260]

Фосфофруктокиназа (ФФК)-это сложный аллостерический фермент, управляемый многими положительными и отрицательными модуляторами. Механизмам его регуляции (у разных клеток различным) посвящены десятки научных статей. В скелетных мыщцах активность фосфофруктокиназы определяется концентрациями субстратов этого фермента (АТР и фруктозо-6-фосфата) и его продуктов (ADP и фруктозо-1,6-дифосфата) все эти соединения играют роль аллостерических регуляторов. Очень важны также в качестве регуляторов АМР, цитрат, ионы Mg , фосфат и некоторые другие метаболиты, присутствующие в мышечной ткани (табл. 15-1). Однако, хотя регуляции ФФК зависит от сложного взаимодействия ряда факторов, главными отрицательными модуляторами этого фермента являются АТР и цитрат, а самыми активными положительными модуляторами-АМР и фруктозо-1,6-дифосфат. Всякий раз, когда при очень активном мыщечном сокращении концентрация АТР падает, а энергии требуется больше, фосфофруктокиназная активность усиливается, даже если концентрация фрукто-зо-6-фосфата очень низка (об этом свидетельствует тот факт, что зависимость [c.465]

Пируваткарбоксилаза принадлежит к регуляторным ферментам. В отсутствие ацетил-СоА, который служит для нее положительным модулятором, скорость катализируемой ею прямой реакции, приводящей к образованию оксалоацетата, очень невелика (рис. 16-16). Избыток же ацетил-СоА, поставляющего топливо для цикла лимонной кислоты, стимулирует пируваткарбоксилазную реакцию в результате этого образуется больше оксалоацетата и цикл использует больше ацетил-СоА в цитрат-синтазной реакции. [c.497]

Выше мы видели, что АТР и ADP являются модуляторами важных регуляторных ферментов, участвующих в гликолизе, цикле лимонной кислоты и окислительном фосфорилировании АТР действует как отрицательный модулятор, а ADP обычно стимулирует катаболизм углеводов. Вследствие этого любое изменение отношения действующих масс [ATP]/[ADP] [PJ, в норме весьма высокого, может соответствующим образом изменять также и активность некоторых регуляторных ферментов центральных катаболических путей. Имеются, однако, среди этих ферментов и такие, для которых положительным модулятором служит АМР. Чтобы оценить участие в метаболической регуляции наряду с АТР и ADP также и АМР, Даниэль Аткинсон ввел понятие энергетического заряда и использовал его в качестве одной из характеристик энергетического состояния клеток. Энергетический заряд есть мера заполнения всей аденинну-клеотидной системы (т.е. суммы АТР, ADP и АМР) высокоэнергетическими фосфатными группами [c.541]

Фруктозодифосфатаза имеет молекулярную массу 150000 и для проявления активности нуждается в ионах Mg . Это тоже регуляторный фермент. Он резко ингибируется отрицательным модулятором АМР, а положительным модулятором служит для него АТР. [c.605]

На рис. 20-2 указаны регуляторные пункты глюконеогенеза и гликолиза. Первым таким пунктом в глюконеогенезе является реакция, катализируемая регуляторным ферментом пируваткарбоксилазой. Этот фермент практическч неактивен в отсутствие ацетил-СоА, который играет роль его положительного аллостерического модулятора. Поэтому биосинтез глюкозы из пирувата усиливается всякий раз, когда в клетке накапливается больше митохондриального ацетил-СоА чем ей в данный момент требуется в качестве топлива для цикла лимонной кислоты. Поскольку ацетил-СоА служит вместе с тем также отрицательным, или ингибирующим, модулятором пируват- [c.606]

А. Как видно из графика, АТФ может служить и субстратом, и ингибитором реакции. АТФ присоединяется к двум участкам — каталитическому и аллостерическому. Фруктозо-6-фосфат противодействует связыванию АТФ аллостерическим участком и таким образом снимает торможение, но не влияет на связывание ЛТФ каталитическим участком. —повышающееся содержание фруктозо-6-фосфата. Б. Нз графика можно пидеть, что АТФ сильно уменьшает сродство фермента к фруктозо-Ь-фосфату. Иаппотив, положительные модуляторы (АМФ, АДФ, фруктозофосфат и Ф ) снимают этот эффект АТ4 и повышают сродство фермента к фруктозо-6-фосфату. I — АМФ, АДФ, фруктозодифосфат и Ф // — АТФ /У/— контроль. В. На графике показана активация фосфофруктокиназы (У) продуктом реакции. пр1 водящая к экспоненциальному увеличению актлвностн во времени на большинство других ферментов (//) продукты реакции действуют как ингибиторы. [c.50]

А. Предполагаемая структура аспартат —карбамоилтрансферазы . o/i. В состав частицы входят 2 каталитических протомера (из трех С-субъединиц каждый) и 3 регуляторных протомера (из двух -субъединиц кал дыи). Фермент показан в неактивной конформации, образующейся под действием ЦТФ, и в активной конформации, образованию которой способствует АТФ. Присоединение ЦТФ ведет к изменению области связей между цепями R и С области других связей (С С и R R) ие изменяются. В. Кривые насыщения аспартатом для аспартат —карбамоилтрансферазы в присутствии отрицательного модулятора (ЦТФ) и положительного модулятора (АТФ). [c.133]

А. Фермент с крайне низким сродством к субстрату. При отсутствии модуляторов кривая О ) каталитический потенциал фермента при физиологических концентрациях субстрата (заштрихованная область) используется в очень малой степени. Даже при воздействии положительного модулятора (кривая + ) фермент работает не очень эффективно иными словами, он относительно нечувствителен к активирующему сигналу и поэтому может не обеспечить необходимый клетке уровень катализа. В присутствии отр1щательного модулятора (кривая — ) фермент оказывается по существу выключенным вследствие дальнейшего уменьшения сродства к субстрату, которое и без того невелико. При таких условиях сигнал, указывающий на необходимость замедлить (но не приостановить) реакцию, может привести к полной блокаде данного метаболического пути. [c.277]

Важную роль в определении функциональных свойств фермента играет его локальное окружение — каталитическая среда , в которой он действует. Положительные и отрицательные органические модуляторы, водородные ионы, неорганические ионы, молекулы, к которым присоеди[ ек фермент, если ои обладает пятеричным уровнем структуры, — все эти факторы могут влиять на каталитические и регуляторные свойства фермента. Хотя изменения любого из этих факторов каталитической среды (или всех одновременно) в принципе могли бы служить основой компенсаторных изменений ферментативной активности, пока известен только один пример такого рода модуляционной стратегии, касающийся липопротеидных ферментов. [c.288]

Фермент локализован в митохондриях, в пространстве между наружной и внутренней мембранами, наиболее активен в мышечных клетках. Аденилаткиназная реакция, идущая справа налево, может быть одним из вспомогательных источников пополнения ресурсов АТФ в работающей мышце. АМФ, образующаяся в этой реакции,— положительный модулятор фосфрфруктокиназы и стимулятор гликолиза. Как установили Г. Эмбден, а также Д. Л. Фердман и 3. Ю. Нечипоренко, АМФ подвергается дезаминированию и превращается в инозиновую кислоту. Аденилаткиназа является относительно термостабильным ферментом, она легко выдерживает нагревавие до 100° С. [c.91]

Пируваткарбоксилаза — аллостернческий фермент. Скорость катализируемой ею прямой реакции, в результате которой образуется оксалоацетат, в отсутствие аце-тил-КоА, играющего роль положительного модулятора, очень низка. Когда ацетил-КоА, т. е. топливо цикла трикарбоновых кислот, имеется в избытке, пируваткар-боксилазная реакция стимулируется, т. е. получается больше оксалоацетата, следовательно, создаются условия для окисления большего количества ацетил-КоА. Фермент наиболее активен в печени и почках высших животных, содержится в микроорганизмах. Ингибируется реактивами связывающими сульфгидрильные группы,-и для его действия необходимы ионы магния и калия. [c.122]

Фермент пируваткарбоксилаза катализирует первую реакцию превращения трехуглеродных предшественников в глюкозу (глюконеогенез). Ацетил-КоА — положительный модулятор реакции, т.е. при его избытке стимулируется карбоксилирование пирувата. (Образованная ЩУК обеспечивает окисление большого количества молекул ацетил-КоА. Поскольку ЩУК образуется преимущественно из углеводов, а ацетил-КоА — из жирных кислот, говорят, что жиры горят в пламени углеводов .) Ацетил-КоА-карбоксилаза катализирует образование малонил-КоА, играющего ведущую роль в биосинтезе жирных кислот. Для превращения пропионата в сукцинат необходим этап карбоксилирования, катализируемого пропионил-КоА-карбо-ксилазой. Это важный путь метаболизма жирных кислот с короткой цепью углеродных атомов и продуктов распада жирных кислот с нечетным числом углеродных атомов. Особое значение этот путь имеет для взаимодействия кишечной микрофлоры и организма хозяина. В катаболизме лейцина и некоторых изопреноидов участвует реакция, катализируемая Р-метилкротонил-КоА-карбоксилазой. [c.361]

Поток энергии и вещества (в виде атомов углерода) в ходе метаболизма зависит от процессов синтеза ферментов и активации проферментов. Однако процессы эти необратимы. Как и все белки млекопитающих, ферменты распадаются на аминокислоты (обновление белков). В бактериальных клетках активность фермента может разбавляться из-за распределения его среди дочерних клеток, образующихся в результате последовательных делений. Хотя оба механизма приводят к уменьшению концентрации фермента и как следствие к уменьшению каталитической активности, идут такие процессы медленно и сопровождаются большими затратами вещества представим себе по аналогии, что мы выключали бы свет, разбивая лампочку, а затем, чтобы снова его включить, вкручивали бы новую лампочку. Ясно, что гораздо эффективнее регулировать активность фермента, включая и выключая его. Каталитическая актюность некоторых ключевых ферментов действительно регулируется с помощью низкомолекулярных метаболитов (см. гл. 6). Низкомолекулярные модуляторы, подавляющие ферментативную активность, называют отрицательными модуляторами, а повышающие ее—положительными. Мы рассмотрим их в гл. 10 и в последующих главах. [c.90]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология