Ингибирование по типу обратной

Рис. 22-8. Биосинтез изолейцина из треонина у Е. соИ. Первая реакция этого биосинтетического пути ингибируется его конечным продуктом-изо лейцином. Это один из первых изученных примеров аллостерического ингибирования по типу обратной связи. Валин способен устранять или предотвращать ингибирующее действие изолейцина.

Саморегуляция ферментных систем — способность некоторых мультиферментных систем автоматически поддерживать определенную скорость суммарной реакции. В большинстве случаев конечный продукт последовательных реакций ингибирует самый первый из ферментов, и поэтому скорость всего процесса в целом определяется стационарной концентрацией конечного продукта. Такой тип ингибирования называется ингибированием по типу обратной связи, или ретро-ингибированием. [c.126]

Другой, более быстрый путь регуляции заключается в воздействии на скорость и интенсивность одной или нескольких чувствительных ферментативных реакций. Иными словами, это механизм, действующий на уровне обмена веществ в собственном смысле этого слова. Обычно особенно чувствительны к этому общему регуляторному механизму начальные и завершающие реакции специфических метаболических цепей, т. е. регуляторные ферменты, входящие в состав определенного мультиферментного комплекса. При этом потенциальные регуляторные ферменты — это ферменты, катализирующие, как правило, необратимые реакции. Часто бывает также, что эта регуляция, которая может быть как положительной активация), так и отрицательной ингибирование), осуществляется одним из конечных продуктов данной цепи реакций. По этой причине ингибиторный тип регуляции был назван ингибированием по типу обратной связи или ретроингибированием. Такое ингибирование первых этапов катаболизма (или противоположный процесс — активация) основано [c.447]

КИСЛОТ в крови связано с голоданием и диабетом, когда, как известно, синтез жирных кислот почти полностью блокируется. Этот же эффект можно вызвать у нормальных животных, если добавлять им в пищу много жиров или инъецировать им хиломикроны. Ингибирование по типу обратной связи ацетил-КоА — карбоксилазы является одним из регуляторных механизмов биосинтеза жирных кислот, объясняющим многие наблюдения, сделанные в опытах с интактными животными. [c.64]

Другой механизм, значительно быстрее срабатывающий и тонко сбалансированный, заключается в воздействии на скорость и интенсивность одной или нескольких чувствительных ферментативных реакций. Иными словами, это механизм, действующий на уровне обмена веществ в собственном смысле слова. Обычно особенно чувствительны к этому общему регуляторному механизму начальные и завершающие реакции специфических метаболических цепей, т. е. те задающие скорость ферменты, о которых мы говорили выше. Часто бывает также, что эта регуляция, которая может быть как положительной активация), так и отрицательной ингибирование), осуществляется одним из конечных продуктов данной цепи реакций. По этой причине ингибиторный тип регуляции, который был открыт первым — при изучении торможения одного из начальных этапов биосинтетической цепи реакций конечным продуктом этой цепи,— был назван ингибированием по типу обратной связи, или ретроингибированием. Поскольку такое ингибирование первых этапов катаболизма (или противоположный процесс — активация) вызывается веществами, весьма далекими как в метаболическом, так и в структурном отношении от субстратов ингибируемых реакций, то можно предположить, что здесь имеют место аллостерические эффекты, т. е. конформационные изменения соответствующих ферментных белков, обусловленные наличием второго контактного участка, независимого от активного центра фермента. [c.277]

Антитела не только защищают организм от инфекций, но и играют важную роль в регуляции самих иммунных ответов. Окончание гуморального ответа на антиген бывает отчасти обусловлено связыванием секретируемых антител с антигеном, который в результате не может присоединяться к рецепторам В-клеток, поэтому стимуляция В-клеток прекращается. Наряду с таким простым ингибированием по типу обратной связи антитела могут участвовать и в более тонком механизме регуляции иммунитета, выступая как часть сложной иммунологической сети. [c.252]

Простые уравнения типа уравнения Моно (2.1) работают неудовлетворительно для крупномасштабных сбраживателей из-за ингибирования по типу обратной связи и нестационарных условий. Для того чтобы предсказать и понять механизм изменения режима эксплуатации день за днем, необходимо динамическое моделирование. Уравнения для этого модифицируются, но вычисления от этого становятся более сложными. [c.53]

ИНГИБИРОВАНИЕ ПО ТИПУ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ [c.61]

В комплексе сцепленных биохимических процессов ацидо- и метаногенеза кроме конечных образуются различные промежуточные продукты (интермедиаты). Важное место среди них занимают водород и различные органические кислоты. Ингибирование по типу обратной связи возникает тогда, когда процесс не достаточно сбалансирован, из-за чего накапливаются значительные количества этих интермедиатов. Водород является таким сильным ингибитором, что при его концентрации 0,2—0,5 % (по объему) биодеградация субстрата может полностью прекратиться (см. раздел 2.4.2). [c.61]

Хорошим примером биологической регуляции может служить явление ингибирования по типу обратной связи. Рассмотрим процесс, в котором предшественник превращается с помощью ряда реакций в соединение Ъ, причем каждая стадия процесса катализируется специфическим ферментом Е . Во многих случаях оказывается, что независимо от того, какое количество Хр вводится, система не вырабатывает непрерывно соответствующее количество Z, если Z не выводится из системы по мере его образования. Причиной этого является то, что само соединение Ъ по типу обратной связи ингибирует фермент (Е ), который превращает Х в следующее промежуточное соединение (X,) на пути к конечному продукту Ъ [c.86]

Ингибирование по типу обратной связи [c.86]

В 1956 Г. Амбарджер [63а] показал, что данный фермент ингибируется изолейцином, конечным продуктом на данном пути биосинтеза. Это открытие сыграло важную роль в формировании представлений об ингибировании по типу обратной связи (ретроингибирование) как о факторе метаболической регуляции (гл. 6, разд. Е,4), а также представлений об аллостерии. [c.114]

Особый вид регуляции ферментов - аллостерическая регуляция. Это может быть ингибирование или активация, и в этом случае действующие факторы называют ингибиторами или активаторами, или общим термином - алло-стерические эффекторы, т.е. действующие как бы в другом месте реакции (аллос - другой, иной). Обычно такой тип регуляции наблюдается в сложных многоступенчатых биохимических реакциях и называется часто ингибированием по типу обратной связи продукт последовательной реакции (иногда продукт реакции или близкий к нему интермедиат) ингибирует активность на одной из ранних стадий. [c.34]

Классическим примером аллостерического ингибирования может служить ферментная система Е. соИ, катализирующая синтез L-изолейцина из L-треони-на, включающая пять ферментативных реакций. Ингибирование по типу обратной связи процесса превращения треонина в изолейцин приведено ниже [c.406]

Регуляция глутамин-синтетазы Е со//-впечатляющий пример кумулятивного ингибирования по типу обратной связи. Напомним, что глутамин синтезируется из глутамата, NH4 и АТР (разд. 21.2). Глутамин-синтетаза состоит из 12 субъединиц с мол.массой 50 кДа каждая, уложенных в два параллельных гексагональных кольца (рис. 21.15). Этот фермент - ключевой регуляторный элемент метаболизма, поскольку он, как показали Эрл Стэдтман (Earl Stadtman) и его коллеги, регулирует поток азота. Амидная группа глутамина-источник азота в биосинтезе ряда соединений, например триптофана, гистидина, карбамоилфосфата, глюкозамин-6-фосфата, СТР и АМР. Глутамин-синтетаза кумулятивно ингибируется каждым из этих конечных продуктов метаболизма глутамина, а также аланином и глицином. Видимо, в молекуле этого фермента имеются участки связывания для каждого из этих ингибиторов. Ферментативная активность глутамин-синтетазы почти полностью подавляется при связывании всех восьми конечных продуктов. [c.245]

Каталитическая активность и регуляция активности ферментов могут протекать в форме мгновенного обратимого ингибирования по типу обратной связи (Feedba k mhibifaon) с использованием аллостерических эффекторов небольшой молекулярной массы, не имеющих структурного сходства с субстратами или коферментами и связываю1цимися с аллостерическими сайтами (не активными центрами) ферментов [c.76]

Контроль за синтезом аминокислот осуществляется аллостери-ческими механизмами путем последовательного ингибирования по типу обратной связи. [c.124]

Часто бывает также, что эта регуляция, которая может быть как положительной (активация), так и отрицательной (ингибирование), осуществляется одним из конечных продуктов данной цепи реакций. По этой причине ингибиторный тип регуляции был назван ингибированием по типу обратной связи, или ретроингибированием (см. рис. 15.9. Р А —> В Р —> В С). Такое ингибирование первых этапов катаболизма (или противоположный процесс — активация) основано на аллостерических эффектах. Примером аллостерического ингибирования являются ферменты, катализирующие ключевые этапы, например, изоцитратдегидрогеназа в цикле трикарбоновых кислот, фосфофруктокиназа в гликолизе, фосфори-бизилпирофосфатсинтетаза в синтезе пуриновых нуклеотидов и многие другие. [c.462]

Ретроингибнрование — ингибирование по типу обратной связи, когда конечный продут системы может угнетать ее первый фермент, называемый регуляторным, или аллостерическим. [c.125]

Более прямые способы регуляции по типу обратной связи" наблюдаются в случае ферментов, активность которых меняется не в результате модификаций, катализируемых другим ферментами, а при прямом взаимодействии их с низкомолекулярными конечными продуктами реакции. Ингибирование по типу обратной связи хорошо известно для многих метаболических реакций у бактерий, особенно это относится к биосинтезу азотистых соединений. Первую реакцию в цепи биосинтеза пиримидинов катализирует аспартат — карбамоилтрансфераза (КФ 2.1.3.2). Этот фермент из Е. соИ ингибируется по механизму обратной связи с помощью СТР и активируется АТР. Нативный фермент состоит из шести идентичных регуляторных субъединиц, сгруппированных в три димера, и шести идентичных каталитических субъединиц в виде двух тримеров. В молекуле фермента каталитические тримеры связаны вместе с помощью регуляторных субъединиц. [c.123]

При такой постановке эксперимента непрерывная регистрация каталитической активности достигается благодаря сопряжению образования ADP, катализируемого глутаминсинтетазой, и окисления NADH+, катализируемого пируваткиназой и лактатдегидрогеназой в присут-ч твии фосфоенолпирувата (последние три компонента добавляют в избытке). Этот удобный, чувствительный и прямой метод, позволяющий осуществлять различные т инетические измерения, не пригоден, однако, для анализа ингибирования по типу обратной связи, так как на активность ферментов могут также влиять различные эффекторы. [c.404]

Рассмотрим хорощо изученную реакцию ингибирования по типу обратной связи, которая входит в метаболический цикл пиримидина и катализируется аспартат-карбамоилтрансферазой (АКТазой). [c.87]

Главную роль в биологической регуляции играют мультилигандные взаимодействия с макромолекулой. Примером может служить ингибирование по типу обратной связи, посредством которого продукт биосинтетического процесса взаимодействует с первым ферментом цикла и изменяет его активность (путь биосинтеза пиримидина, в котором первым ферментом является АКТаза). [c.119]

Е. соИ имеет только одну глутаминсинтетазу было показано, что in vitro фермент ингибируется всеми восемью конечными продуктами метаболизма глутамина (рис. 5.1), при этом на него не оказывает влияния ни один из 50—60 исследованных метаболитов [2]. Каждый из конечных продуктов метаболизма глутамина вызывает (даже в насыщающей концентрации) лишь частичное ингибирование, однако действие ингибиторов является аддитивным, поэтому в условиях избытка всех восьми конечных продуктов наблюдается почти полное ингибирование глутаминсинтетазы. Установление этого феномена, получившего название кумулятивного ингибирования по типу обратной связи, позволило сделать три вывода каждый ингибитор [c.109]

В результате этого регуляторного каскада при ограниченном поступлении активированных атомов азота аденилирование ингибируется, а деаденилирование стимулируется. Глутамин-синтетаза становится менее чувствительной к кумулятивному ингибированию по типу обратной связи, и поступление глутамина соответственно увеличивается. Почему для регуляции этого фермента используется каскадный механизм Одно из преимуществ этого механизма состоит в том, что он усиливает сигналы, как, например, при свертывании крови (разд. 8.17) или при регуляции метаболизма гликогена (разд. 16.17). Еще одна причина состоит, видимо, в том, что существенно возрастает возможность аллостерического контроля, так как каждый фермент каскада становится независимым объектом регуляции. Для интеграции метаболизма азота в клетке необходимо воспринимать и перерабатывать большое количество сигналов. Возможности одного белка в этом смысле ограничены, даже если молекула настолько чувствительна, как молекула глутамин-синтетазы Возникновение каскадной регуляции обеспечило много дополнительных регуляторных участков и позволило тонко настраивать поток азота в клетке. [c.247]

Микроорганизмы используют АТР и сильный восстановитель для превращения N2 в ЫН4 Затем соли аммония используют-ся высшими организмами для синтеза аминокислот, нуклеотидов и других молекул. Основными соединениями ( пунктами входа ), в составе которых N114 вводится в промежуточный метаболизм, являются глутамин, глутамат и карбамоилфосфат. Организм человека способен синтезировать лишь половину основного набора двадцати аминокислот. Эти аминокислоты называются заменимыми в отличие от незаменимых, которые обязательно должны поступать с пищей. Пути биосинтеза заменимых аминокислот очень просты. Глутамат-дегидрогеназа катализирует восстановительное аминирование а-оксоглутарата с образованием глутамата. Аланин и аспартат синтезируются путем трансаминирования пирувата и оксалоацетата соответственно. Глутамин синтезируется из N14 и глутамата, сходным образом образуется и аспарагин. Пролин синтезируется из глутамата. Серин, образующийся из 3-фосфоглицерата,- предшественник глицина и цистеина. Тирозин синтезируется путем гидроксилирования незаменимой аминокислоты фенилаланина. Пути биосинтеза незаменимых аминокислот гораздо сложнее, чем заменимых. Эти пути в большинстве своем регулируются путем ингибирования по типу обратной связи, когда решающая реакция аллостерически инги- [c.252]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология