Гетеротропные ферменты

Аллостерическая регуляция представляет собой вариант связывания эффекторов с ферментом в области аллостерического центра (сравните действие неконкурентных ингибиторов, действующих вне зоны активного центра). Подобная регуляция может быть гомотроп-ной, если молекула субстрата, взаимодействуя с ферментом, изменяет его сродство к молекулам того же субстрата гетеротропной, если сродство к субстрату изменяется при взаимодействии фермента с молекулой, не похожей на субстрат. Гомотропные и гетеротропные эффекторы могут быть активаторами и ингибиторами. На базе симметричной модели 1) аллостерический активатор связывается с Л-конформером, стабилизируя это состояние. Следовательно, субстрат будет иметь увеличенное сродство к ферменту (положительная кооперативность) [c.76]

Подобные типы ингибирования конечным продуктом и активирования первым продуктом свойственны аллостерическим (регуляторным) ферментам, когда эффектор, модулятор, структурно отличаясь от субстрата, связывается в особом (аллостерическом) центре молекулы фермента, пространственно удаленном от активного центра. Следует, однако, иметь в виду, что модуляторами аллостерических ферментов могут быть как активаторы, так и ингибиторы. Часто оказывается, что сам субстрат оказывает активирующий эффект. Ферменты, для которых и субстрат, и модулятор представлены идентичными структурами, носят название гомотропных в отличие от гетеротропных ферментов, для которых модулятор имеет отличную от субстрата структуру. Взаимопревращение активного и неактивного аллостерических ферментов в упрощенной форме, а также конформационные изменения, наблюдаемые при присоединении субстрата и эффекторов, представлены на рис. 4.25. Присоединение отрицательного эффектора к аллостерическому центру вызывает значительные изменения конфигурации активного центра молекулы фермента, в результате чего фермент теряет сродство к своему субстрату (образование неактивного комплекса). [c.156]

Отличительной особенностью ряда аллостерических ферментов является наличие в молекуле олигомерного фермента нескольких активных центров и нескольких аллостерических регуляторных центров, пространственно удаленных друг от друга. В аллостерическом ферменте каждый из двух симметрично построенных протомеров содержит один активный центр, связывающий субстрат 8, и один аллостерический центр, связывающий эффектор М т.е. 2 центра в одной молекуле фермента (рис. 4.4). Получены доказательства, что для субстрата аллостерические ферменты, помимо активного центра, содержат и так называемые эффекторные центры при связывании с эффекторным центром субстрат не подвергается каталитическому превращению, однако он влияет на каталитическую эффективность активного центра. Подобные взаимодействия между центрами, связывающими лиганды одного типа, принято называть гомотропными взаимодействиями, а взаимодействия между центрами, связывающими лиганды разных типов, —гетеротропными взаимодействиями. [c.126]

Регуляция активности ферментов путем взаимодействия с продуктом (гетеротропная кооперативность) [c.48]

Таким образом, имеются аллостери-ческие ферменты двух типов. Ферменты первого типа ингибируются своими модуляторами, которые обычно по своему химическому строению отличаются от субстрата (поэтому эти ферменты называются гетеротропными). Ферменты второго типа активируются своими модуляторами, часто самими субстратами. Включение и вьшлючение аллостерических ферментов во многом напоминает включение и вьпслючение гемоглобина дифосфоглицератом (гл. 8). [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]

В первом случае взаимодействие является гомотроп-ным, во втором — гетеротропным. Пространственная обособленность активных и аллостерических центров обусловлена наличием четвертичной структуры, характерной для аллостерических ферментов. Аллостерические взаимодействия наиболее ярко проявляются в характере кривых зависимости скорости ферментативной реакции от концентрации субстрата, о [8] Вместо гиперболической кривой, подчиняющейся кривая закономерностям Михаэлиса—Ментен, для аллосте- зависимости скорости рических ферментов характерна сигмоидная кривая, ферментативной реакции представленная на рис. 6.13. Как видно из рисунка, от концентрации субстрата, при малых концентрациях субстрата скорость фер- характерная для аллосте-ментативной реакции гораздо ниже, чем для обыч- рических ферментов ных ферментов в равных условиях. [c.81]

В гомотропных регуляторных ферментах отмечают два или больше мест связывания субстрата, из которых одно, очевидно, служит непосредственно для катализа. Гетеротропные Арменты содержат не только каталитический центр, предназначенный для субстрата, но имеют еще один центр, находящийся, скорее всего, на некотором расстоянии от каталитического и служащий для связывания модулятора. [c.127]

Различают гетеротропные и гомотропные аллостерические эффекторы (ингибиторы и активаторы). Гетеротропные эффекторы отличаются по своей химической структуре от субстрата, примером чему может служить УТФ как аллостерический ингибитор карбомоилфосфатсинтетазы II. Гомо-тропная аллостерическая регуляция осуществляется самим субстратом присоединение субстрата к одному протомеру фермента изменяет конформацию всего белка, при этом может изменяться и активность других протомеров. [c.120]

Как отмечали Моно, Уаймен и Шанжё, многие ферменты действительно обладают подобными кинетическими свойствами, если принять, конечно, что связывание субстрата в стационарных условиях точно отражает связывание в условиях равновесия. К сожалению, единственное оправдание для введения любого допущения подобного типа не только для простых систем, но и для сложных, состоит в том, что если таких допущений не делать, то мы должны проводить опыты по связыванию лигандов в истинно равновесных условиях (типа опытов по связыванию кислорода и других лигандов гемоглобином). Большинство биохимиков находят это ограничение неприемлемым, и на практике основная часть данных о гетеротропных эффектах (и, конечно, о гомотропных эффектах в случае кооперативных ферментов) получена из неравновесных исследований ферментов при допущении, что Y = vIV, [c.184]

Взаимодействие с продуктами и другими эффекторами, отличными от субстратов. Ферменты, активность которых регулируется по этому механизму, должны иметь различающиеся по природе активные центры каталитический (для взаимодействия с субстратом) и регуляторный (для взаимодействия с эффектором). Эти центры обычно размещены на разных субъединицах фермента (или в общем случае — аллостерического белха), причем связывание эффектора с регуляторным центром влияет на конформацию каталитического центра и изменяет сродство к субстрату, которое, как правило, снижается (гетеротропная кооперативность). При этом возможны разные обстоятельства [c.96]

Если аллостерическим эффектором является сам субстрат, то говорят о гомотропном аллостерическом эффекте, если же эффектор не является субстратом — о гетеротропном аллостерическом эффекте. Некоторые ферменты имеют несколько аллостерическнх центров, одни из которых специфичны к положительным, а другие— к отрицательным эффекторам. Аллостерические центры аналогично субстратсвязывающим участкам активных центров могут проявлять различную специфичность при связывании эффекторов она может быть либо абсолютной, т. е. проявляться только к одному определенному эффектору, либо относительной, т. е. проявляемой к группе сходных по структуре эффекторов. Наиболее важным является то обстоятельство, что все эффекторы, действующие in vivo, участвуют в нормальном метаболизме клетки, причем их эффективность является функцией их концентрации в клетке. [c.269]

Здесь полезно остановиться еще на двух понятиях это гомотропные эффекты, которые представляют собой аллостерические взаимодействия между идентичными лигандами (связанными молекулами или ионами), и гетеротропные эффекты, т.е. взаимодействия между различными лигандами. В рассмотренном вьпие примере кооперативное связывание субстрата ферментом предста- Рис. 6.23. вляло собой гомотропный эффект. В отличие от этого влияние активатора или ингибитора на связьшание субстрата является [c.120]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология