Изолейцин регуляция синтеза

Рис. 5.2. Регуляция синтеза лизина, треонина, метионина и изолейцина у Е. oli (А, В, С - регулируемые изоферменты).

Более сложные механизмы регуляции О.в. обусловлены прямыми и обратными управляющими связями. Суть их состоит в воздействии метаболитов на интенсивность биохим. процессов, в к-рых они сами образуются или испытывают превращения. В О.в. регуляция активности ферментов часто осуществляется посредством аллостерич. взаимод. ферментов с субстратами или промежут. продуктами (см. Ферменты). Классич. пример подобной регуляции с отрицат. обратной связью-подавление изолейцином собств. биосинтеза в результате его аллостерич. взаимод. с ферментом треониндегидратаза, катализирующим начальную р-цию пути биосинтеза изолейцина. Пример положит, прямой связи-стимуляция синтеза фосфоенолпирувата в гликолизе предшествующими метаболитами фруктозо-1,6-дифосфатом, глюкозо-6-фосфатом и глицеральдегид-З-фос-фатом. Управляющие связи такого рода позволяют стаби- [c.317]

Рис. 4-11. Регуляция конечным продуктом синтеза изолейцина у

Наиболее простым примером такой регуляции является, пожалуй, синтез ферментов в форме неактивного предщественника. Больше всего известны в этой связи мощные протеолитические ферменты процесса пищеварения. Понятно, что в клетках, производящих эти ферменты, проявление их активности было бы нежелательным. В связи с этим пепсин, трипсин и химотрипсин синтезируются в виде неактивных зимогенов . Пепсиноген затем секретируется в желудок, где совместное действие высокой концентрации кислоты и в особенности протеолитическая активность ужа присутствующего там пепсина приводит к удалению 44-членного пептидного фрагмента и образованию активного фермента. Активацию трипсиногена, заключающуюся в удалении гексапептида, осуществляет фермент энтерокиназа, а также (автокаталитически) уже образовавшийся трипсин, в то время как химотрипсин получается из химотрипсиногена посредством протеолитического действия трипсина, высвобождающего в результате важную для активности химотрипсина концевую +ЫНз-группу изолейцина-16 (см. разд. 24.1.3.4). [c.536]

Наиболее чувствительный тип регуляции синтеза аминокислот-это аллостерическое ингибирование первой реакции биосинтетического пути конечным продуктом данной последовательности реакций (разд. 9.18 и 13.11). Первая реакция биосинтетического пути обычно необратима и катализируется аллостерическим ферментом. На рис. 22-8 аллостерическая регуляция показана на примере синтеза изолейцина из треонина, о котором мы уже говорили ранее (разд. 9.18). Конечный продукт-изолейцин-действует как отрицательный модулятор первой реакции этого пути. Такого рода аллостерическая, или нековалентная, модуляция синтеза аминокислот обеспечивает у бактерий быстрый ответ на изменение ситуации. [c.660]

Мы приводили примеры метаболических процессов, где осуществлялся биосинтез двух различных соединений в результате разветвления общей для этих двух процессов последовательности реакций. Регуляция действия ферментов в таких случаях осложняется, хотя иногда при наличии двух ферментов, катализирующих одну и ту же стадию, они могут подвергаться ингибированию по механизму тина обратной связи разными метаболитами. В этом случае синтез каждого из этих двух ферментов может, очевидно, подвергаться репрессии и дерепрессии независимо от другого. Однако есть еще одна возможность. Так, четыре фермента, катализирующие биосинтез валина из пирувата, в то же время катализируют синтез изолейцина из пиру- [c.67]

Угнетение конечным продуктом противодействует чрезмерному синтезу метаболитов и тем самым ненужному их удалению. Такие потери наблюдаются у микроорганизмов с поврежденным механизмом регуляции. Так, например, мутанты с измененной дезаминазой треонина синтезируют и выделяют чрезмерные количества изолейцина. [c.242]

На рис. 22-10 показаны три изофермента (они обозначены буквами А, В и С), не имеюпще аллостерических модуляторов. Активность этих изоферментов регулируется путем изменения скорости их синтеза в клетке их называют репрессируемыми ферментами. Синтез изоферментов А и В репрессируется у Е. соН при наличии достаточного количества метионина. Точно так же и синтез изофермента С репрессируется, если в среде в достаточном количестве присутствует изолейцин. Механизм, регулирующий биосинтез аминокислот путем репрессии и дерепрессии (гл. 29), обычно реагирует медленнее, чем механизм аллостерической регуляции. [c.662]

Бактерии регулируют активности своих ферментов с помощью двух механизмов, названных Г. Корнбергом [9] тонким контролем и грубым контролем. Их действие можно продемонстрировать следующим образом. Предположим, что бактериальная культура растет экспоненциально в присутствии С-глюкозы, так что радиоактивный изотоп включается во все клеточные компоненты, в том числе и в аминокислоты различнглх белков. Если затем к такой культуре добавить С-изолейцин, то, как показали Р. Робертс и сотрудники [10], немедленно прекращается включение С в изолейц ин, но не в другие аминокислоты. Это пример тонкого контроля , когда количество ферментов, присутствующих в клетке, не изменяется, но ферменты, катализирующие синтез изолейцина, быстро перестают функционировать. В результате такой регуляции в клетках прекращается синтез изолейцина, ставший бессмысленным в условиях, когда эта аминокислота имеется в клетке в избытке. Предположим теперь, что эти бактерии способны расти на среде, где роль единственного источника углерода выполняет изолейцин. При переносе на та- [c.56]

Наиболее простой случай аллостерической регуляции — регуляция первого фермента нераз-ветвленного биосинтетического пути его конечным продуктом. Если конечный продукт накапливается в избытке, он подавляет активность первого фермента в процессе, называемом ингибированием по принципу обратной связи. Примером такого типа регулирования является ингибирование биосинтеза -изолейцина (рис. 30). Первый фермент на пути синтеза -изолейцина -треониндезаминаза является аллостерическим и ингибируется только -изолейцином. [c.116]

При синтезе изолейцина ключевым промежуточным соединением также является оксобутират, который образуется путем дезаминирования треонина. Здесь наблюдается интересная ситуация, когда промежуточное соединение для синтеза одной аминокислоты образуется из другой аминокислоты, происходящей не из пирувата, а из оксало-ацетата. Регуляция этих путей осуществляется конечным продуктом по принципу обратной связи. [c.34]

В клетках выработались механизмы не только регуляции скорости синтеза отдельных аминокислот, но и координирование их синтеза, поскольку для белкового синтеза аминокислоты нужны в определенных соотношениях. Так, у Е. соН синтез четырех аминокислот, образующихся из аспартата — лизина, метионина, треонина и изолейцина, регулируется на первом этапе перехода аспартата в аспартилфосфат. Регуляторный фермент аспартилкиназа имеет три изофермента, регулируемых независимо друг от друга как по аллостерическому механизму, так и путем изменения скорости их синтеза в клетке. [c.407]

Как видно из рис. 2.5, путь биосинтеза L-изолейцина из L-треонина относительно прост. Выше этот путь рассматривался как независимый, на самом же деле он представляет собой ветвь более сложного пути, который приводит к синтезу четырех аминокислот L-лизина, L-метионина, L-треонина и L-изолейцина из общего предшественника — L-аспарагиновой кислоты. Это существенно усложняет регуляцию метаболических процессов. Так, если фермент, функционирующий на первой стадии пути (в данном случае аспартатки-наза), эффективно ингибируется одной из четырех аминокислот, являющихся конечными продуктами, то поступление промежуточных соединений для синтеза [c.15]

Иной тип регуляции действует в случае многих метаболических последовательностей, ведущих к синтезу небольших молекул, например аминокислот. При этом фермент, катализирующий первый этап биосинтеза, подвергается ингибирующему действию конечного продукта биосинтеза (рис. 6.5). Иллюстрацией этого механизма рстуяя-пт-ингибирования по принципу обратной связи, или ретроингибирования,-мож т служит биосинтез изолейцина у бактерий. Превращение треонина в изолейцин осуществляется в пять этапов, первый из которых катализируется треониндезаминазой. Когда концентрация изолейцина достигает достаточно высокого уровня, происходит ингибирование фермента, обусловленное тем, что изолейцин присоединяется к регуляторному (а не к каталитическому) участку фермента. Ингибирование фермента в этом случае опосредовано обратимым аллостерическим взаимодействием. При снижении содержания изолейцина до определенного уровня треониндезаминаза вновь становится активной и синтез изолейцина восстанавливается. [c.106]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология