Катаболитная репрессия Ферменты

Роль важного регуляторного агента в бактериальных клетках играет циклический АМР (сАМР, гл. 7, разд, Д, 8). Примером процесса, опосредованного участием сАМР, может служить катаболитная репрессия. Сущность этого процесса состоит в ингибировании (катаболитом) транскрипции генов, детерминирующих синтез ферментов, необходимых для катаболизма лактозы или других энергетических субстратов, когда в среде присутствует глюкоза — более эффективный источник энергии. Механизм этого процесса не известен, однако установлено, что в присутствии глюкозы концентрация сАМР снижается. [c.204]

Следовательно, сущность катаболитной репрессии заключается в подавлении биосинтеза ферментов, обеспечивающих метаболизм одного источника углерода другим источником углерода. [c.38]

Катаболитная репрессия — это явление подавления синтеза ферментов в присутствии катаболитов глюкозы, глицерина и т.п. [c.100]

Как и и в случае ферментов, по типу индукции и катаболитной репрессии регулируется биосинтез компонентов тех транспортных систем, субстраты которых участвуют в процессах катаболизма (главным образом сахаров и органических кислот). По типу репрессии избытком субстрата регулируется главным образом биосинтез аминокислотных транспортных систем. [c.67]

Катаболитная репрессия. В то время как репрессия конечным продуктом действует на путях биосинтеза, при помощи катаболитной репрессии регулируются катаболические реакции. Если в питательной среде содержатся два разных субстрата, то, как правило, бактерии предпочитают тот, который обеспечивает более быстрый рост. Этот субстрат вызывает репрессию синтеза тех ферментов, которые нужны для ис- [c.478]

Эти же процедуры по стандартизации следует провести с клетками культуры Б. После расчета ферментативной активности, приходящейся на единицу биомассы (1 мг или 1 мкг сухого веса или одна единица оптической плотности при 420 нм), и сравнения полученных результатов с результатами для клеток культуры А определяют удельную активность фермента, присутствующего в каждой культуре. Клетки культуры Б, подвергавшиеся катаболитной репрессии, имеют более низкую по сравнению с клетками культуры А активность р-галактозидазы на единицу биомассы. [c.394]

НЫЙ С мембраной фермент, катализирующий превращение АТР в сАМР и пирофосфат. Этот фермент обычно активен во время роста культуры в различных средах, и поэтому клетки образуют сАМР в достаточном количестве. Однако в присутствии некоторых субстратов, например глюкозы или маннита, активность фермента ингибируется и образование сАМР снижается (это явление называют катаболитной репрессией). [c.419]

Предполагается также, что активность этого фермента зависит от трансмембранного электрохимического потенциала ионов водорода (АЦн ). Именно поэтому в анаэробных условиях или в присутствии разобщителей окислительного фосфорилирования, когда этот потенциал снижается, бактерии теряют чувствительность к катаболитной репрессии (Г. Бурд и др., 1983). [c.37]

Явление катаболитной репрессии играет важную роль в промышленной микробиологии. Синтез многих ферментов и антибиотиков подвержен репрессии легко усваиваемыми субстратами. Поэтому получение мутаций, сообщающих клеткам устойчивость к катаболитной репрессии, имеет большое практическое значение. Новые возможности открывает генетическая инженерия, которая в принципе позволяет заменять регуляторные области катаболических оперонов на эффективные промоторы, нечувствительные к катаболитной репрессии. [c.38]

Отсутствие способности к синтезу пенициллина у молодого мицелия Р. hrysogenum в первой фазе роста связано с разницей состава среды по сравнению со второй фазой, когда происходит биосинтез антибиотика. Отличие состоит в том, что в первой фазе развития гриба в среде присутствует легкоусвояемый источник углерода, вызывающий катаболитную репрессию ферментов, участвующих в биосинтезе антибиотика. К началу второй фазы развития эти источники углерода, как правило, полностью потребляются фибом. [c.98]

Каждое из множества разнообразных веществ создается в клетке в строго необходимых для роста пропорциях в результате фер-ментативньк реакций. Координация химических превращений, обеспечивающая экономность метаболизма, осуществляется у микроорганизмов тремя основными механизмами регуляцией активности ферментов, в том числе путем ретроингибирования регуляцией объема синтеза ферментов (индукция и репрессия биосинтеза ферментов) катаболитной репрессией. [c.34]

Катаболитная репрессия. Кроме репрессии конечным продуктом, характерной для анаболических путей, описан тип репрессии, называемой катаболитной и заключающейся в том, что быстро используемые клеткой источники энергии способны подавлять синтез ферментов других путей катаболизма, участвующих в метаболизировании сравнительно медленно используемых источников энергии. Катаболитную репрессию можно рассматривать как приспособление клетки к использованию в первую очередь наиболее легко доступных источников энергии. В присутствии такого источника энергии потребление других субстратов, менее удобных для клетки, временно приостанавливается, и пути ката-болизирования этих субстратов временно выключаются. [c.122]

Основные механизмы, регулирующие катаболические пути, — индукция синтеза ферментов и катаболитная репрессия. Катаболические пути, в которых функционируют конститутивные ферменты, регулируются большей частью посредством аллостерических воздействий на активность ферментов. Одна из задач катаболических путей — обеспечение клетки энергией. У большинства прокариот возможности генерации энергии намного превышают потребности в ней клетки. Количество АТФ, которое можно синтезировать с помощью имеющихся в клетках аэробных прокариот ферментов гликолитического и дыхательного путей, значительно больше количества АТФ, необходимого для процессов биосинтеза и поддержания жизнедеятельности. Поэтому клетки должны обладать способностью контролировать потребление энергодающих субстратов и, следовательно, выработку клеточной энергии. Основной принцип контроля прост АТФ синтезируется только тогда, когда он необходим. Иными словами, интенсивность энергетических процессов у прокариот регулируется внутриклеточным содержанием АТФ. [c.123]

Эта реакция является ключевой для катаболитной репрессии - ингибирования (катаболитом) транскрипции генов, детерминирующих синтез ферментов, необходимых для катаболизма лактозы или других энергетических субстратов, когда в среде присутствует глюкоза - более эффективный источник энергии. Эта реакция широко распространена у факультативных и облигатных анаэробов, у которых единственный источник энергии - гликолизный путь. [c.54]

Мы уже видели, что если в среде присутствует лактоза и нет глюкозы, то индуктор, соединяясь с репрессором, снимает его с оператора и тем самым дает возможность транскрибироваться /ас-генам и соответственно синтезироваться /ас-белкам. Предположим теперь, что в среде находятся и лактоза, и глюкоза. В этих условиях Е. oli использует только глюкозу, пренебрегая лактозой. Более того, клетки перестают синтезировать /ас-белки. Репрессия синтеза /ас-белков глюкозой называется катаболитной репрессией. Клетки Е. соИ способны чувствовать, доступна ли глюкоза, с помощью другого регуляторного механизма, который совместно с /ос-репрессором и оператором контролирует синтез 1ас-ферментов. [c.958]

Если среда содержит сразу два субстрата, то клетки нередко используют только один из них. Например, при росте Es heri hia oli или псевдомонад на среде с глюкозой и ацетатом сначала метаболизируется глюкоза. Ферменты, необходимые для использования ацетата, не образуются-их синтез не индуцируется до тех пор, пока в среде присутствует глюкоза. В таком случае говорят о катаболитной репрессии синтеза ферментов, необходимых для использования ацетата. Подробнее с регул ией ферментов мы познакомимся в главе 16. [c.253]

Образование ферментов, участвующих в процессах анаболизма, например в биосинтезе пиримидинов, пуринов и 20 аминокислот, регулируется путем репрессии. В большинстве случаев сигнал к остановке биосинтеза белков исходит от конечных продуктов этого процесса (репрессия конечным продуктом). Если в среде имеются одновременно два субстрата, то бактерия обычно предпочитает тот субстрат, который обеспечивает более быстрый рост. Синтез ферментов, расще-пляюпщх второй субстрат, репрессируется в этом случае говорят о катаболитной репрессии. [c.474]

Катаболитная репрессия ia -onepona. Если в питательной среде для Es heri hia oli содержатся лактоза и глюкоза, синтез ферментов /ас-оперона подавляется (см. рис. 16.6 и 16.7). Такое действие глюкозы обусловлено тем, что в ее присутствии внутриклеточная концентрация сАМР остается низкой. Глюкоза (так же как фруктоза и глюкозо-6-фое-фат) репрессирует и другие индуцибельные пути катаболизма (расщепление арабинозы, галактозы, сорбитола, глицерола и др.). [c.483]

В. Мозес и сотрудники [54, 55] показали, что катаболитная репрессия Р-галактозидазы у Е. oli состоит из двух фаз [фиг. 28]. Они нашли, что при добавлении глюкозы к клеткам, синтезирующим Р-галактозидазу в присутствии индуктора (ИПТГ), в течение некоторого периода времени (который они назвали фазой временной катаболитной репрессии) прекращался синтез ферментов. Затем синтез Р-галактозидазы возобновлялся, протекая теперь с постоянной, но меньшей скоростью, чем перед добавлением глюкозы. По-видимому, в течение этой второй менее жесткой фазы репрессии происходит перераспределение относительного синтеза белков клетки. Под действием глюкозы в клетке индуцируется синтез большого количества ферментов, способствующих метаболизму глюкозы, и соответственно-их доля автоматически возрастает по сравнению [c.73]

При наличии глюкозы в среде наблюдается более предпочтительное ее использование по сравнению с другими сахарами. Так, если клетки Е. соИ находят (например) в среде как глюкозу, так и лактозу, они сбраживают глюкозу, а использование лактозы у них репрессируется. Последнее достигается предотвращением экспрессии генов лактозного оперона. Такой эффект получил название катаболитная репрессия. Подобный эффект обнаружен при изучении и других оперонов, в том числе галактозного и арабинозного. Следовательно, катаболитная репрессия представляет собой общую координирующую систему, которая создает преимущество глюкозе путем подавления выражения оперонов, кодирующих ферменты альтернативных метаболических путей. [c.201]

Два типа мутаций вызывают снятие катаболитной репрессии. Первый тип, суа , приводит к дефекту в ферменте аденилатциклазе, участвующем в синтезе циклического АМР. (Реакция использует в качестве субстрата APT и ведет к образованию (3 /5 )-связи через фосфодиэфирные связи в результате в обоих положениях присоединяется монофосфат вместо обычных фосфатов.) Второй тип мутаций, известных либо под названием ap , либо сгр , позволил идентифицировать регуляторный белок, который действует непосредственно на опероны-мищени. Белок этот называется БАК или БРЦ . [c.201]

Для периодической чистой культуры микроорганизмов, растущей на смеси двух субстратов, обычно наблюдается так называемый диауксичный рост. При этом на кинетической кривой выявляются две четко различимые экспоненциальные фазы, разделенные интервалом, на котором скорость роста проходит через минимум. Такой характер роста обусловлен последовательным использованием субстратов. Диауксичный рост на сахарах впервые наблюдал Моно в 1942 г., однако подобная картина имеет место и для других субстратов. Диауксичный рост характеризуется тем, что микроорганизмы не способны синтезировать ферменты, необходимые для метаболизма второго углеродного субстрата, несмотря на его наличие, т. е. индукции не происходит даже в присутствии индуктора. Это явление получило название катаболитной репрессии. [c.413]

В процессе образования ряда антибиотиков (аминогликозидов, тетрациклинов, полипептидов, бета-лактамов и др.) может наблюдаться ингибирование их биосинтеза глюкозой, присутствующей в среде, в результате катаболитной репрессии одного или нескольких ферментов, участвующих в образовании антибиотика. Некоторые ферменты могут подвергаться катаболитной репрессии под влиянием ионов аммония или некоторых аминокислот. Такие процессы возможны при биосинтезе стрептомицина, рифамицина, эритромицина, клавулановой кислоты и некоторых других антибиотиков. [c.87]

Термин катаболитная репрессия, предложенный Б. Магаса-ником, используется для обозначения явления, которое долгое время называлось глюкозным эффектом и которое было обнаружено еще в начале века. Оно заключается в том, что глюкоза или другие быстро ассимилируемые субстраты вызывают более или менее сильную, но постоянную репрессию катаболических ферментов. Магасаник постулировал, что катаболиты, образующиеся из глюкозы, накапливаются в клетках и подавляют синтез ферментов, активность которых могла бы увеличить и без того уже большой внутриклеточный пул этих соединений. [c.33]

Все Ntr-гены можно разделить на два класса во-первых, это гены, контролирующие образование ферментов и систем транспорта, необходимых для усвоения только источников азота во-вторых, это гены, контролирующие усвоение азотсодержащих субстратов, которые могут быть также источниками углерода и энергии. Образование ферментов первого класса целиком зависит от продуктов генов glnG и glnF (rpoN), т. е. подвержено Ntr-контролю. Образование ферментов второго класса, кроме того, активируется продуктами генов суа и сгр, т. е. подвержено катаболитной репрессии. При этом экспрессия всех Ntr-генов может также контролироваться специфическими белками-регуляторами. [c.43]

Следует отметить участие специфических протеиназ в таком явлении, как катаболитная инактивация. У дрожжей глюкоза вызывает не только катаболитную репрессию определенных ферментов, но и протеолитическую деградацию малатдегидрогеназы и фосфоенолпируваткарбоксилазы, а также аминопептида-зы. По-видимому, глюкоза или ее метаболиты, а возможно, само повышение скорости образования АТФ активируют или индуцируют синтез протеиназы, необходимой для избирательного разрушения указанных ферментов. [c.56]

По мнению Reese (1972, 1971), любой метод, который способствует медленному поступлению индуктора синтеза целлюлазы целлобиозы в растущую культуру микроорганизма-продуцента, уменьшая катаболитную репрессию (КР), способствует образованию фермента. Желаемый результат может быть достигнут различными способами ингибирования роста, например использованием субоптимальной для роста продуцента температуры, некоторых соединений в концентрациях, слегка токсичных для данного микроорганизма, а также лимитацией одного из компонентов среды, необходимых для роста. [c.56]

Смотреть страницы где упоминается термин Катаболитная репрессия Ферменты: [c.37] [c.106] [c.413] [c.479] [c.65] [c.66] [c.73] [c.74] [c.236] [c.392] [c.79] [c.34] [c.37] [c.45] [c.52] [c.81] [c.57] [c.61] [c.62] [c.63] [c.66]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология