химический каталог




Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 2

Автор Д.Мецлер

ренциации кинетических механизмов ферментативных реакций.

6. Аллостерические эффекторы и изменения конформации ферментов

В основе многих явлений регуляции, по-видимому, лежит связывание эффектора с аллостерическим центром, вызывающее изменение конформации молекулы фермента. Эффект действия аллостерическнх ингиА

биторов и активаторов на олигомерные ферменты обычно называют аллостерией (или аллостеризмом)1}. Однако аллостерическая регуляция может иметь место и в случае мономерных ферментов, поэтому мы

1) Для более детального ознакомления с молекулярными основами аллостерической Регуляции читателю можно рекомендовать вышедшую недавно книгу: Курганов Б. И. Аллостерические ферменты. — М.: Наука, 1978.—Прим. перев.

начнем наше рассмотрение с мономера, который содержит связывающие центры для субстрата, ингибитора и активатора и может находиться в двух конформациях — А и В (рис. 6-10). Допустим, что [см. уравнение (4-42) ] конформер В связывает одинаково хорошо и субстрат, и активатор, однако плохо связывает ингибитор или не связывает его совсем. В то же время конформер А хорошо связывает ингибитор, но обладает низким сродством к субстрату и активатору. Подвижное равновесие между двумя конформерами, которые обладают различающимися связывающими способностями, обеспечивает «включение» или «выключение» фермента в зависимости от условий.

Находящийся в клетке ингибитор связывается с конформером А и при достаточно высокой концентрации переводит весь фермент в неактивную форму А. Фермент оказывается «выключенным» или по крайней мере обладает очень низкой активностью. Прн высоких же концентрациях активатора фермент будет «включен» за счет стабилизации кон-формации В. Доля молекул фермента, находящихся в активной форме В, определяется концентрацией ингибитора, активатора и субстрата в клетке в данный момент времени. Подобное соотношение между инги-бированием и активацией лежит в основе многих явлений регуляции клеточного метаболизма (гл. 1, разд. Е).

Действие ингибиторов и активаторов на мономерный фермент, представленный двумя взаимопревращающимися формами А и В (рис. 6-10), можно описать уравнениями типа (6-48) и (6-49) [схема (6-47)], отдельные члены которых соответствуют ингибированию и активации. Равновесие между двумя конформерами может быть охарактеризовано также при помощи уравнения (4-44). Для мономерных ферментов обычно нецелесообразно разделять константы Kt и Къх [см. уравнение (4-44)], характеризующие соответственно конформационное изменение и связывание субстрата или активатора.

Большинство внутриклеточных ферментов обладает олигомерной структурой, и поэтому связывание аллостерических эффекторов приводит к весьма интересным явлениям. Для получения соответствующих математических выражений необходимо ввести по паре констант связывания для ингибитора и активатора, характеризующих сродство к кон-формерам А и В. Поскольку при составлении уравнений материального баланса необходимо учесть все возможные комплексы, получающиеся выражения весьма сложны. Функции насыщения в модели Моно — Уаймена — Шанжё (гл. 4, разд. Д) имеют довольно простой вид. В соответствии с уравнением (4-53) степень насыщения у для этой модели определяется следующим выражением:

У L(14- са)п-\- (И-а)" • К '

Здесь L — аллостерическая константа, смысл которой в случае димера ясен из уравнения (4-50). Через с обозначено отношение констант диссоциации KBS и K\s, характеризующих сродство субстрата к конформе-рам В и А соответственно1*:

с = Кй5/КХ5. (6-62)

Наконец, а представляет собой «нормированную» концентрацию субстрата2*:

а = [SJ//W (6-53)

'> Обратите внимание па то, что в этой главе используются константы диссоциации комплексов ES, в то время как в гл 4, включая уравнение (4-53), — константы ассоциации.

2) В обозначениях, принятых в гл 4, a=[S]//CBx.

d

Чтобы учесть влияние ингибитора (I) и активатора (J), вводят отношения констант диссоциации комплексов BI и AI и комплексов BJ и AJ:

Л'^>1, e=Ј?f

и нормированные концентрации ингибитора и активатора

Км

7 =

Кв.!

(6-55)

Функция насыщения в присутствии ингибитора и активатора, концентрации которых равны р и у соответственно, по-прежнему описывается

IK: §

0,8

0,4

0 0,8

0,4 0

iga - lg[S]-lg Kfl5

РИС 6-11 Зависимости степени насыщения (у) и доли фермента, находящегося в

конформации R (R), от логарифма «нормированной» концентрации субстрата (а= = [S]//CBS) для гипотетического тетрамерного фермента (п = 4), механизм действия которого следует модели Mono, Уаймена и Шанже [39] Кривые рассчитаны при с = 0,1 и двух значениях кажущейся аллостерической константы L'=4 и L'=t0*

уравнением (6-51), однако аллостерическая константа L должна быть ?заменена кажущейся аллостерической константой U [39]:

ь -L\ (i^p)(i-T) j ?

(6-56)

На рис. 6-II представлены зависимости у от Iga для тетра<мера при з_вух раз'ных значениях L/ и определенном значении с В обоих случаях

// с ростом Iga приближается к 1. Однако, по

страница 16
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267

Скачать книгу "Биохимия. Химические реакции в живой клетке. Том 2" (6.26Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
смесь для заливки теплого пола
цены на земельные участки на новой риге
мафы для детских площадок цены
профессиональный домашний кинотеатр цена

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.06.2017)