Гомотропные ферменты

Регуляция активности ферментов путем взаимодействия с субстратом (гомотропная кооперативность) [c.47]

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]

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]

Гомотропный фермент. Аллостерический фермент, использующий в качестве модулятора свой субстрат. [c.1010]

Гемоглобин же содержит четыре центра связывания, по одному в каждой из четырех субъединиц, причем все эти центры действуют кооперативно. Вспомним, что когда один центр связывания гемоглобина занят молекулой кислорода, у других центров связывания сродство к кислороду возрастает. Это проявляется в том, что после связывания первой молекулы кислорода кривая насьпцения гемоглобина кислородом резко идет вверх и принимает сигмоидную форму. Аналогичным образом гомотропный аллостерический фермент (рис. 9-21, А) имеет несколько центров связывания для своего субстрата, действующих кооперативно, так что связьшанне одной молекулы субстрата значительно облегчает присоединение к ферменту последующих молекул субстрата. Поэтому зависимость скоро-, сти ферментативной реакции от концентрации субстрата описывается сигмоидной, а не гиперболической кривой. [c.260]

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]

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]

Аллостерические механизмы регуляции характерны не только для ферментов, но и для белков, выполняющих другие функции. Например, транспорт кислорода гемоглобином регулируется по механизму гомотропной аллостерической активации молекула кислорода, присоединившаяся к одному протомеру, увеличивает сродство к кислороду других протомеров. [c.94]

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]

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