смысл, предотвращая разрушение клеток органов, в которых образуются проферменты. Примерами подобного активирования белков является активироон

2АТФ 2АДФ ° р

I- . Кинэза . \ Е

О 2Р, 2Нр

Рис 4.23. Ковалентная модифшеапия фермента путем фосфорилирования-дефосфорилирования остатков серина.

2АТФ 2PR —

Е '- Щ АМФ

Е ™7Z ~ Е -4 АМФ

2АМФ 2Нр

Рис. 4.24. Нековалентная модафикация фермента путем аденилирования-деадени-лирования.

ванне некоторых гормонов (проинсулин—>инсулин), белка соединительной ткани (растворимый проколлаген превращается в нерастворимый коллаген), белков свертывающей системы крови.

Химическая модификация фермента. Некоторые белки при формировании третичной структуры подвергаются постсинтетической химической модификации (см. главу 1). Оказалось, что активность ряда ключевых ферментов обмена углеводов, в частности фосфорилазы, гликогенсинтазы и др., также контролируется путем фосфорилирования и дефосфорили-рования, осуществляемого специфическими ферментами—протеинкиназой и протеинфосфатазой, активность которых в свою очередь регулируется гормонами (см. главу 10). Уровень активности ключевых ферментов обмена углеводов и соответственно интенсивность и направленность самих процессов обмена определяются соотношением фосфорилированньгх и де-фосфорилированных форм этих ферментов.

Обычно различают обратимую ковалентную ж нековалентную химические модификации ферментов, осуществляемые через ОН-группы серина, реже—тирозина или за счет нековалентных взаимодействий с молекулой фермента. В первом случае активным ферментом оказывается или фосфо-рилированная, или дефосфорилированная форма, как в случае с молекулами мышечной фосфорилазы и гликогенсинтазы соответственно (см. главу 10). В качестве примеров можно в виде схемы представить оба типа модификации, в которой символом Р обозначается остаток фосфата, ?1 — неорганический фосфат (H3P04), РРм — не органический гшрофосфат (Н4Р207), АМФ—остаток адениловой кислоты (рис. 4.23; 4.24).

Химическая постсинтетиче екая модификация ферментов включает, кроме того, процессы ограниченного протеолиза (см ранее), метилирования (см главу 13), гликозилирования, уридилирования, аденилирования, АДФ-рибозилирования * и др., обеспечивая тем самым микроскопический

* Интересно, Что дифтерийный и холерный токсины наделены энзиматиЧеской активностью, вызывая АДФ-рибозилирование (соответственно инактивацию) ключевых клеточных ферментов или белков. Дифтерийный токсин выключает синтез белкового фактора 2 стадии элонгации синтеза белка, а холерный—специфического G-белка и как следствие вызывает массивную потерю воды.

скорость 'процессов обмена веществ.

Аллостерическая регуляция. Во многих строго биосинтетических реакциях основным типом регуляции скорости многоступенчатого ферментативного процесса является ингибирование по принципу обратной СВЯЗИ. 'Это означает, что конечным продукт бпоа мистической цепи подии ляет активность фермент, катализирующего первую стадию спи течи, которая является ключевое! для данной цепи реакции. Поскольку конечным продукт структурно отличается от субстрата, он связывается с а;июстери-ческим (некаталитическим) центром молекулы фермента, вызывая ингибирование всей цепи синтетической реакции

I* I 11 r'l'i^'l'l 11 I J w » ж# r*i I I'yx /"ЧТ T/"^wjr-л «у>ррд jrj y% TPwCJ 'П' Ж Ж CT Tfj"" ГЗр^'Ч "fW""*! TV4*! iffl 'ТРО ТТТу1'''ОТЗГ*уЧ Ж l?lt 'ПГУ'ЧП ^^^ч^ш\Г^>ПГ' J I I I J V_- 111 I L-'J^mCUea Ж 3®JI^%JMmM?V%Ла? M\J(AjfTi^L^CmfJKL. чь* А Cl^r l^x JLTJL M\\J x VJJM»V^x \J M\JBt x KAJ JLJbXOJbAjry jyit' JL %aHL \Л»Л»Л»'Х

веiiiii.iм ферментом:

Скорость подобной суммарной последовательности реакции в зпачп тельной сто]юин ОГфедежется концентрацией конечного продукта Г, naioiuieinie которого выше допустимого уровня оказывает мощное лиги

бирующее действие на первую стадию процесса и соответственно на фермент Е,.

Впервые существование подобного механизма контроля активности ферментов метаболитами было обняружено у F.coli при исследовании синтеза пзолеПцппн п Ц'Г<1). Оказалось, что пзолепцпп, являющийся Конечным продуктом синтез;!, избирательно подавляет активность т]>еонпп де] ндра J азы. каталИЗ1 ipyioi цел i юрвую стадию i юеледова тел u IOI о i ipoi ic-eea превращения треонина в изолейцин, насчитывающего пять ферментативных реакций:

I ![>?'" ШИП ' Л -*? 15 ' » С ' ' I) I ИЗОЛвЙЦИН.

1 |>0( И1ИЦДО

Аналогично ЦТФ как конечный продукт биосинтетического пути оказывает ингабирующий эффект на первый фермент (аспартаткарбамоилтран-сферязу), регулируя тем самым свой собственный синтез (см. главу 13). ')I OI тип и 111 'ибпрова] I ия получил название ипгиопровнппя но нрппцнпу обратной связи, или рстроппгпбпроваппя. Сущеетвовапие ею доказано во всех живых организмах. И настоящее время он рассматривается как один из ведущих типов регуляции активности ферментов и клеточного метаболизма в ц