АТФ-синтаза механизм

Рис. 25.4. Регуляция синтеза гема по механизму репрессии и дерепрессии синтеза АЛ-синтазы в процессе транскрипции

Первая стадия цикла Кребса представляет собой практически необратимую реакцию конденсации ацетил-КоА и щавелевоуксусной кислоты под действием цитрат—оксалоацетат-лиазы (цитрат-синтазы, 4.1.3.7), При этом образуется лимонная кислота и освобождается молекула кофермента А (механизм процесса см. кн. I, стр. 271). [c.400]

Согласно хемиосмотическому механизму захват энергии, выделяющейся в процессах электронного транспорта, осуществляется за счет создания трансмембранной разности АрН , а перенос энергии к АТФ-синтазе обеспечивается потоком протонов через ее протонный канал. [c.219]

В книге рассмотрено соотношение протонного потенциала и АТФ. Даны представления о белках-генераторах протонного потенциала дыхательных ферментах, бактериородопсине и ферментах фотосинтетических редокс-цепей. Описаны проблемы механизма действия Н+-АТФ-синтазы и пространственной организации мембранной энергетики клетки. Приведены новейшие данные по натриевой энергетике бактерий. Рассмотрены эволюционный и регуляторный аспекты мембранной энергетики. [c.128]

Возможные механизмы превращения энергии. Основные принципы функционирования Н+-АТФ-синтазы могут быть сформулированы следующим образом. 1. АДФ и фосфат, связанные с фактором Fl, могут образовать связанный АТФ без какого-либо притока энергии извне. 2. Энергия требуется для переноса связанного АТФ из активного центра фактора в воду или переноса АДФ и фосфата из воды в активный центр, т. е. для антипорта АТФ АДФ- фосфат) между активным центром и водой. 3. Энергия должна находиться [c.138]

Рис. 40. Возможный механизм действия митохондриальной Н+-АТФ-синтазы

Если окислительное фосфорилирование выключено, например, анаэробиозом, тот же самый механизм антипорта предотвращает истощение гликолитического АТФ Н+-АТФ-синтазой, действующей в обратном (АТФазном) направлении. Чтобы войти в митохондрию, внешний АТФ должен двигаться против поля, создаваемого Н+-АТФазной реакцией. [c.161]

Эти факты в сочетании с данными ингибиторного анализа могут свидетельствовать об определенной общности механизмов протонных и натриевых АТФаз (АТФ-синтаз). [c.226]

АТФ-синтетаза — очень крупный олигомерный белок, в котором выделяют три части выступающую в матрикс митохондрии часть (F1), построенную из трех пар димеров а(3 трансмембранную часть (F0), образующую гидрофильный канал, и промежуточную область FA. Субъединица F1 содержит активные центры, синтезирующие АТФ. Протоны движутся через канал АТФ-синтазы, и энергия этого движения используется для образования АТФ. Конкретные механизмы сопряжения, т. е. трансформации электрохимического потенциала в энергию макроэргической связи АТФ, все еще не вполне ясны. [c.233]

Скорость-лимитирующей реакцией синтеза гема является конденсация сукцинил-СоА и глицина, при-водящая к образованию АЛК (рис. 33.5) эта реакция катализируется синтазой аминолевулиновой кислоты (АЛК-синтазой). В нормальных тканях, способных осуществлять синтез гема, уровень АЛК-синтазной активности значительно ниже уровня других ферментов, участвующих в синтезе гема. Однако АЛК-синтаза является регуляторным ферментом. Полагают, что гем путем взаимодействия с молекулой апорепрессора является отрицательным регулятором синтеза АЛК-синтазы. Механизм репрессии схематически показан на рис. 33.9. Вероятно, на этой стадии происходит также ингибирование гемом по [c.360]

Ненаркотич. А.с. не влияют на дыхат-. и кашлевой центры, не вызывают эйфории и наркомании. Их действие связано с подавлением периферич. механизмов боли, и прежде всего с ингибирующим влиянием на фермент ци-клооксигеназу (простагландин-синтазу), катализирующую превращение арахидоновой к-ты в циклич. пероксиды-промежут. соед., из к-рых образуются простагландины. [c.160]

Ионам Са принадлежит центральная роль в регуляции многих клеточных функций. Изменение концентрации внутриклеточного свободного Са является сигналом для активации или ингибирования ферментов, которые в свою очередь регулируют метаболизм, сократительную и секреторную активность, адгезию и клеточный рост. Источники Са могут быть внутри- и внеклеточными. В норме концентрация Са в цитозоле не превышает 10 М, и основными источниками его являются эндоплазмати-ческий ретикулум и митохондрии. Нейрогормональные сигналы приводят к резкому повышению концентрации Са (до 10 М), поступающего как извне через плазматическую мембрану (точнее, через потенциалзависимые и рецепторзависимые кальциевые каналы), так и из внутриклеточных источников. Одним из важнейших механизмов проведения гормонального сигнала в кальций—мессенджерной системе является запуск клеточных реакций (ответов) путем активирования специфической Са -кальмодулин-зависимой протеинкиназы. Регуляторной субъединицей этого фермента оказался Са -связывающий белок кальмодулин (мол. масса 17000). При повышении концентрации Са в клетке в ответ на поступающие сигналы специфическая протеинкиназа катализирует фосфорилирование множества внутриклеточных ферментов —мишеней, регулируя тем самым их активность. Показано, что в состав киназы фосфорилазы Ь, активируемой ионами Са , как и КО-синтазы, входит кальмодулин в качестве субъединицы. Кальмодулин является частью множества других Са -свя-зывающих белков. При повышении концентрации кальция связывание Са с кальмодулином сопровождается конформационными его изменениями, и в этой Са -связанной форме кальмодулин модулирует активность множества внутриклеточных белков (отсюда его название). [c.296]

Образование уропорфириногена III из четырех молекул ПБГ — сложный процесс, который все еще продолжают интенсивно изучать. В нем участвуют два фермента —ПБГ-дезами-наза (уропорфириноген I — синтаза) и уропорфириноген 1П-ко-синтетаза, — которые, по-видимому, функционируют совместно а не строго последовательно. При денатурации косинтетазы, например нагреванием до 55—60 °С, первый фермент остается активным, и в результате реакции образуется уропорфириноген I. Однако он уже не может изомеризоваться до уропорфириногена III. Вероятная последовательность происходящих событий приведена на рис. 5.20. Четыре молекулы ПБГ собираются последовательно, начиная с кольца А, в линейный билан (5.53). Эта реакция протекает в присутствии ПБГ-дезами-назы, которая затем катализирует образование ключевого промежуточного продукта — гидроксипроизводного этого билана (5 54). Последний быстро циклизуется косинтетазой с образованием уропорфириногена III. В этой реакции может принимать участие стабилизируемый ферментом промежуточный продукт—метиленпирроленин (5.55). В ходе циклизации происходит внутримолекулярная перегруппировка в кольце D, вероятно, по механизму, ответственному за образование промежуточного продукта спиро-типа (5.56). В отсутствие косинтетазы линейный тетрапиррол может легко циклизоваться до уропорфириногена I. [c.199]

Восстановление 8° до Н28, сопряженное с окислением Н2, связано с получением клеточной энергии. В мембранах Sulfolobus обнаружены цитохромы типа 6 и а, а также протонзависимая АТФ-синтаза. Показано, что в основе синтеза АТФ лежит хемиосмотический механизм. [c.435]

И в заключение - о проблеме NO в целом. Когда в науке возникает новая парадигма - новая концептуальная схема и новая модель постановки проблемы и ее решения, всегда появляется впечатление, что теперь будут разрешены многочисленные вопросы, на которые не удавалось ответить прежде. И, действительно, понимание огромной роли, которую играет оксид азота в живом организме, обеспечили реальный прорыв в биологии и медицинской химии, открыв целые новые научные направления их развития. Однако сегодня первоначальная эйфория уже начинает проходить. Простые решения, которые, казалось бы, напрашивались из первоначальных данных изучения доноров NO и ингибиторов NOS, оказались не полными и недостаточными. И, тем не менее, нельзя не подчеркнуть, что прошло меньше полутора десятков лет с тех пор, как стало ясно, что загадочное соединение - произведенный эндотелием релаксирующнй фактор (EDRF) - это нестабильный токсичный газ (или какая-либо из форм его депонирования), постоянно высвобождающийся в организме млекопитающих, роль которого в жизненных процессах переоценить невозможно. Важно, что исследование известных лекарственных средств позволяет утверждать, что среди многих из них имеются доноры оксида азота. Отсюда вытекает необходимость внимательного рассмотрения вопроса о вкладе этого феномена (генерации NO) в механизм действия давно применяющихся в здравоохранении лекарств и о возможной коррекции устоявшихся взглядов на эти механизмы. Отметим также, что возможность изыскания ингибиторов синтаз оксида азота среди существующих лекарственных средств пока всерьез не обсуждалась. Конечно, эта проблема заслуживает самого пристального внимания, а ее исследование может привести к значительным успехам и в теоретическом, и в практическом отношениях. [c.41]

Митохондрии располагают своим собственным аппаратом для хранения и экспрессии их генетической информации. Эта информация, содержащаяся в митохондриальной ДНК, включает программы для синтеза специальных митохондриальных транспортных и рибосомных РНК. Кроме того, в митохондриальной ДНК запрограммировано несколько полипептидов, участвующих в выполнении основных функций митохондрий. В их числе некоторые из субъединиц цитохром оксидазы и АТФ-синтазы. Однако ббльшая часть белков программируется в ядре и синтезируется в цитоплазме вне митохондрий. Это же полностью относится к белкам, обслуживающим генетический аппарат митохондрий к митохондриальным ДНК- и РНК-полимеразам, к белкам митохондриальных рибосом, которые резко отличаются от цитоплазматических рибосом и по своим основным характеристикам приближаются к рибосомам прокариот, а также к аминоацил—тРНК-синтетазам, катализирующим аминоацилирование митохондриальных тРНК. Следовательно, митохондрии должны располагать механизмом для транспорта в них широкого спектра белков, синтезируемых в цитоплазме. То же в общих чертах можно отнести и к функционированию генетического аппарата хлоропластов. [c.434]

Механизм регуляции синтеза гема в неэритроидных клетках имеет определенные отличия. Так, в клетках печени, где синтез гема происходит на высоком уровне, гем (возможно, после взаимодействия с апорепрессором) является отрицательным регулятором синтеза АЛ-синтазы по механизму репрессии — дерепрессии в процессе [c.416]

Сейчас есть и более новые представления о механизме синтеза жирных кислот у микроорганизмов. Было высказано предположение, что структура синтазы жирных кислот состоит из двух видов белковых субъединиц а и р, при этом каждая из них имеет несколько активных центров, т.е. нет 7 самостоятельных фер-мерггов. Пока эта смелая гипотеза не получила научного подтверждения. [c.310]

Простагландинов много, они по строению мало отличаются друг от друга, но функции их разные. Ряд простагландинов усиливают действие аденилатциклазы. Лабильными производными простагландинов являются тромбоксаны, которые участвуют в регуляции активности тромбоцитов. Важно, что аспирин является мощным ингибитором простагландин-синтазы - фермента, участвующего в биосинтезе простагландина из арахидоновой кислоты. Возможно, простагландины участвуют каким-то образом в восприятии боли. Простагландины участвуют в действии гормонов, связанных с кальциевым обменом, и взаимодействуют с рядом ферментов, а также с углеводным обменом, мышечными сокращениями и в механизмах внутриклеточного мембранного транспорта. [c.316]

СоА. Как же в таком случае митохондриальный ацетил-СоА может служить источником цитоплазматического аце-тил-СоА Эта проблема решается в клетке при помощи челночного механизма переноса ацильных групп через митохондриальную мебрану (рис. 21-3). В этой челночной системе внутримитохондриальный ацетил-СоА сначала реагирует с оксалоацетатом, образуя цитрат, т. е. происходит, по существу, первая реакция цикла лимонной кислоты, катализируемая цитрат-синтазой (разд. 16.5). [c.624]

Выше мы уже обсуждали один из механизмов, препятствующих участию ацетилкофермента А в обмене веществ, а именно ингибирование биосинтеза жирных кислот ацильными производными кофермента А с длинной цепью. Сейчас в результате работы группы ученых Мюнхенского университета выясняется, что аналогичный механизм может регулировать окисление ацетилкофермента А в цикле трикарбоновых кислот [29]. Было найдено, что фермент цитрат-синтаза из печени, катализирующий конденсацию ацетилкофермента А со щавелевоуксусной кислотой, сильно ингибируется тиоэфирами кофермента А жирных кислот. Характер кинетики ингибирования позволяет предположить, что при этом осуществляются аллостерические взаимодействия. Так, для стеарилкофермента А была получена сигмоидальная кривая зависимости скорости реакции от его концентрации фермент утра- [c.64]

Внутренняя мембрана митохондрий — это промежуточный аккумулятор энергии при получении АТФ. За счет энергии окисления веществ происходит выталкивание протонов из матрикса в межмемб-ранное пространство митохондрий. В результате создается электрохимический потенциал. При разрядке мембраны энергия электрохимического потенциала трансформируется в энергию АТФ эхп -) АТФ- Для реализации этого механизма внутренняя мембрана митохондрий содержит ферментативную цепь переноса электронов на кислород и аденозинтрифосфатазу (протонзависимую синтазу АТФ). [c.114]

Структура простагландин-Нз-синтазы (РСН8). Вырабатываемые железами внутренней секреции гормоны попадают в кровь и с ее током достигают различных органов и тканей. Поэтому для них, помимо исключительной специфичности и высокой активности, характерна удаленность действия от мест синтеза. В организме, кроме гормонов, есть и другие сигнальные медиаторы, которые секретируются не в кровь, а во внеклеточную периплазматическую жидкость и оказывают влияние на состояние только ближайших клеток. Важным семейством таких локальных химических медиаторов, источником которых являются клетки многих типов, служат простагландины - производные жирных кислот с 20 атомами углерода в цепи. Они связываются с большим числом рецепторов клеточной поверхности и вызывают сокращение гладких мышц, снижают способность тромбоцитов к агрегации, активизируют центральную нервную систему, действуют на воспалительные процессы и высвобождают ренин [258]. Недавно было установлено, что простагландины играют также важную роль в патофизиологии рака и при сердечно-сосудистых заболеваниях [259, 260]. В отличие от большинства сигнальных молекул они не накапливаются в клетках, а непрерывно синтезируются в мембранах из предшественников и сразу же освобождаются во внеклеточное пространство, где в течение короткого времени (от долей секунды до двух минут) разрушаются. Уменьшение локальной концентрации простаглан-динов вне клеток активирует работу синтезирующих их ферментов, что по механизму обратной связи оказывает воздействие на состояние клеток, выделяющих простагландины, и на их ближайших соседей. [c.64]

Аналогичные результаты получены при цистатионинурии и ксантуроацидурии. С другой стороны, в многочисленных случаях гомоцистинурии (23620), вследствие недостаточности цистатионин-синтазы чувствительность к витамину Вб не удается объяснить мутацией, изменяющей сродство к коферменту. Точный механизм взаимодействия при этом заболевании остается неизвестным [182]. [c.44]

Удаление метаболита, предшествующего блокированному этапу, и добавление метаболита, следующего за блоком. При заболеваниях, связанных с накоплением гликогена, повышение концентрации глюкозы (которая образуется в блокированной реакции благодаря тому, что кровь частично минует печень) приводит одновременно к уменьшению накопления гликогена. При других болезнях клинические симптомы обусловлены обоими механизмами, что приводит к усложнению терапии. Примером может служить гомоцистинурия [23620], причиной которой является нарушение цистатионин -синтазы (рис. 4.30). Гомоцистеин образуется из метионина, поступающего с пищей. Поэтому необходимо уменьшить количество потребляемого метионина. Но поскольку метионин, как и фенилаланин, принадлежит к числу незаменимых аминокислот, его нельзя полностью исключить. Важно также, что в нормальных условиях из метионина образуется цистеин (рис. 4.30). Для гомоцистинурии характерно большое число симптомов. Многие из них вызваны недостатком цистеина поэтому диета включает повышенное количество цистеина. При другом типе гомоцистинурии помогают терапевтические дозы витамина Ве, который является коферментом цистатионин-синтазы. [c.64]

Главные ферменты, контролирующие метаболизм гликогена,— гликогенфосфорилаза и гликоген-синтаза—регулируются сложной серией реакщ1Й, в которых используются как аллостерические механизмы (см. с. 104), так и ковалентная модифика-Щ1Я путем фосфорилирования и дефосфорилирования фермента (см. с. 108). [c.192]

Рис. 33.9. Регуляция синтеза гема на стадии, катализируемой АЛК-синтазой, по механизму репрессии и дерспрессии синтеза АЛК-синтазы с участием гема и его гипотетического апорепрессора. Штриховая линия показывает отрицательную ( ) регуляцию путем репрессии синтеза АЛК-

Другой бактерицидный механизм основан на образовании токсичного для бактерий и опухолевых клеток оксида азота NO (рис. 17.10). Для оптимального действия этого механизма в макрофагах мыши требуются активация их ИФу и запуск механизма фактором некроза опухолей. Предположительно под действием NO в этих клетках погибают микобактерии. Гораздо труднее получить образование значительного количества NO в макрофагах человека. Как правило, для этого необходима целая серия стимулов, например воздействие нескольких цитокинов с одновременной перекрестной сшивкой молекул D23 (рецептор IgE). По данным иммуногистохимического анализа, у человека макрофаги воспалительного очага иногда экспрессируют в значительном количестве индуцибельную синтазу оксида азота (иСОЛ), но не содержат достаточное количество [c.324]

У алкалофилов А хН снижается до очень малых значений, приближаясь к нулю при рН И. В этих условиях цитоплазматическая мембрана уже не может использовать обычные механизмы протонной энергетики и по крайней мере в некоторых случаях происходит замена Н+-АТФ-синтазы на Ыа+-АТФ-синтазу, утилизирующую [c.138]

Дальнейший анализ структуры и функции АТФ-синтазы необходим для выяснения принципа действия этого важнейшего потребителя AjiH. Все еще неясна стехиометрия Н АТФ. Обсуждаются величины 2 и 3. Если верна величина 2, то возможен прямой механизм, предполагающий, что два протона, переносимые через Fq, поглощаются непосредственно при образовании той молекулы НгО, [c.238]

N0 образуется из аргинина и О2 аргинин при этом превращается в цитруллин (рис. 22.9). Фермент МО-синтаза содержит в качестве коферментов ФМН, ФАД, гем и тет-рагидробиоптерин в реакции участвует НАДФН. Механизм реакции очень сложный. [c.525]

FADH2 на О2 по электрон-транспортной цепи, сопровождающемся одновременным образованием АТР. Следовательно, скорость цикла трикарбоновых кислот зависит от потребности в АТР. Важное значение в этом отношении имеет также регуляция трех ферментов цикла. Высокий энергетический заряд понижает активность цитрат-синтазы, изоцитрат-дегидрогеназы и а-оксоглутарат—дегидрогеназы. Еще один важный регуляторный пункт-необратимое образование ацетил-СоА из пирувата. Активность пируват-дегидрогеназного комплекса контролируется путем 1) ингибирования продуктами реакции, 2) регуляции нуклеотидами по принципу обратной связи и 3) ковалентной модификации. Эти механизмы дополняют друг друга в снижении скорости образования ацетил-СоА при высоком энергетическом заряде клетки. [c.68]

Существование раздельных путей для синтеза и распада гликогена означает, что эти процессы должны подчиняться строгой регуляции. Полное проявление активности обеих групп реакций в одно и то же время привело бы к непроизводительному гидролизу АТР. В действительности синтез и расщепление гликогена координированно регулируются таким образом, что глыко-ген-синтаза оказывается почти неактивной при полной активности фосфорилазы и наоборот, На обмен гликогена большое влияние оказывают специфические гормоны. По-липептидный гормон инсулин (разд, 2,6) повышает способность печени синтезировать гликоген. Механизм действия инсулина пока не раскрыт. Высокое содержание инсулина в крови говорит о состоянии сытости, тогда как его низкое содержание является сигналом голода (разд. 23,6), Значительно лучше изучен механизм действия адреналина и глюкагона, эффект которых противоположен эффекту инсулина. Мышечная активность или подготовка к ней приводит к высвобождению адреналина мозговым веществом надпочечников, Адре- [c.122]

Было выявлено несколько факторов, регулирующих биосинтез гема у животных. 5-Аминолевулинат-синтаза, фермент, катализирующий первую решающую реакцию этого биосинтетического пути, ингибируется по типу обратной связи гемом, так же как 6-аминолевулинат-дегидратаза и феррохела-таза. Кроме того, регуляторные механизмы действуют и на уровне синтеза ферментов. [c.250]

Содержание глюкозы в крови начинает снижаться через несколько часов после еды, что вызывает снижение секреции инсулина и повышение секреции глюкагона. Описанные выше процессы протекают в обратном направлении. Активация каскада реакций, опосредуемых с АМР, приводит к повышению концентрации фосфорилазы а и понижению концентрации гликоген-синтазы а. Действие гормонов на этот каскадный механизм усиливается пониженным связыванием глюкозы с фосфорилазой а, что делает ее менее чувствительной к гидролитическому действию фосфатазы. Вместо этого фосфатаза остается связанной с фосфорилазой а, так что гликоген-синтаза остается в неактивной фосфорилированной форме. Так осуществляется быстрая мобилизация гликогена. Большое количество глюкозы, которое образуется при гидролизе глюкозо-6-фосфата после расщепления [c.293]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология