Фосфофруктокиназа, связывание

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]

В соответствии с результатами работы [40] мы полагаем, что стехиометрия связывания 6-фосфофруктокиназы такова одна тетрамерная молекула фермента связывается димером белка полосы 3. Постулируемый гексамер белка полосы 3 должен связывать, таким образом, три молекулы 6-фосфофруктокиназы. [c.179]

Рис. 5.14. Зависимость связываемости 3 алкогольдегидрогеназы (а) и фосфофруктокиназы (б) на №-(6-аминогексил)-5 -АМР—сефарозе от pH и связь кажущихся р/С (абсцисса в точках перегиба на рис, а и б) и температур связывания алкогольдегидрогеназы 1) и фосфофруктокиназы (2) (в) [2]. Условия см. в подписи к рис. 5.13 10 мМ трис-фосфат доводился до требуемого pH при соответствующей температуре.

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]

Важным регуляторным ферментом гликолиза является 6-фосфофруктокиназа (КФ 2.7.1.11). Этот фермент активируют многие регуляторы, например фосфат, АМР, ADP, сАМР, фрук-тозо-6-фосфат и фруктозо-1,6-бисфосфат, но АТР (в комплексе с Mg2+) и цитрат ингибируют его. Активный фермент из мышц млекопитающих имеет мол. массу около 360 000 (хотя он может существовать и в виде полностью активных агрегатов) и является тетрамером, состоящим из четырех идентичных субъединиц (каждая из которых, однако, может состоять из двух полипептидных цепей). Все лиганды, за исключением АТР, присоединяются к ферменту в стехиометрических соотношениях, т. е. по четыре молекулы на тетрамер, и каждая субъединица, по-видимому, имеет центр связывания для каждой присоединяющейся молекулы. Таким образом, фосфофруктокиназа отличается от аспартат — карбамоилтрансферазы, у которой за связывание субстрата и за связывание регулятора отвечают разные субъединицы. Точный механизм регуляции активности фосфофруктокиназы не установлен, но известен факт перехода в физиологических условиях активного тетрамера в неактивный димер, и это обстоятельство частично проливает свет на возможный механизм регуляции. Различные активаторы фермента стабилизируют тетрамер, но цитрат, являющийся ингибитором, способствует реакции диссоциации (см. рис. 4.5). В присутствии ингибиторов кривая связывания субстрата, фруктозо-6-фосфа-та, становится S-образной, но в присутствии активаторов она принимает форму гиперболы, что указывает на уменьшение кооперативности при переходе фермента в тетрамерную форму. [c.126]

На важную роль 6-фосфофруктокиназы в сборке комплекса ферментов гликолиза на биологических мембранах указывает также, по нашему мнению, факт довольно прочного связывания этого фермента с наружной мембраной митохондрий мозга быка [29] и митохондрий реснитчатых простейших Tetrahyme-па pyriformis [32, 63], с клеточной мембраной Е. соН [35, 55] и с мембранными фракциями в нервной ткани [25, 48]. [c.180]

В случае гликолиза активность фосфофруктокиназы, вероятно, зависит от обратимого связывания энзима со специфическими сайтами на внутренней поверхности плазматической мембраны. В гемоли-зированных эритроцитах это взаимодействие сильно зависит от pH. Этот феномен также наблюдается с другими ферментами метаболизма, хотя эффект охарактеризован хуже. Большинство специфических аллостерических эффектов pH и его связь с ситуацией in situ нуждаются в дальнейшем изучении. [c.349]

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]

Фосфофруктокиназа - наиболее важный регуляторный компонент гликолиза. Этот тетрамерный фермент ингибируется высокими концентрациями АТР, снижающими его сродство к фруктозо-6-фосфату. Если реакция протекает в присутствии высоких концентраций АТР, то кинетика фосфофрукто-киназной реакции описывается не гиперболической кривой, а сигмоидной (рис, 12,9). Этот аллостерический эффект усиливается при связывании АТР с высокоспецифичным регуляторным центром, локализованным отдельно от каталитического центра. Ингибиторный эффект АТР обращается под действием АМР. Следовательно, активность фермента возрастет при снижении отношения [ЛТР]/[ЛМР]. Другими словами, гликолиз стимулируется в условиях низкого энергетического заряда клетки. Как уже упоминалось, гликолиз поставляет также углеродный скелет для процессов биосинтеза. Следовательно, регуляторное действие на фосфофруктокиназу будут, очевидно, оказывать также сигналы об избытке или недостатке строительных блоков. Действительно, фосфофруктокиназа ингибируется цитратом, ранним промежуточным продуктом в цикле трикарбоновых кислот (разд. 13.2). Высокое содержание цитрата [c.34]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология