Во многих чисто биосинтетических реакциях основным типом регуляции скорости многоступенчатого ферментативного процесса является ало-стерических торможения, в частности, по типу обратной связи, когда конечный продукт биосинтетического цепи подавляет активность фермента, который катализирует ключевую реакцию. Как уже отмечалось, некоторые ферменты (регуляторные) помимо активного центра имеют алостеры-ческий центр для связывания алостеричних эффекторов (модификаторов), которые после взаимодействия с алостеричним центром делают фермент или активным, или неактивным. Алостерична регуляция характерна, главным образом, для ферментов, имеющих четвертичную структуру. Негативные эффекторы тормозят преобразования субстрата, то есть, соединяясь с алостеричним центром, изменяют конформацию фермента и тем самым препятствуют формированию активного центра на ферменте. Алостеричнимы эффекторами чаще всего выступают различные метаболиты химических превращений в организме, кофакторы, гормоны и их производные, ионы металлов и др.. Иногда и субстрат может выполнять функцию алостеричного эффектора. Очевидно, что в таких ферментов активный центр по конфигурации похож на алостеричний, но последний не каталитического, чем и отличается от активного центра фермента. Подобные ферменты обладают якобы собственный контроль.

 

Отдельные ферменты имеют по несколько алостеричних центров: одни из них специфичны к алостеричних активаторов, другие - к ингибиторам. Чем больше алостеричних центров и эффекторов, тем чувствительнее реагируют ферменты на изменения в обмене веществ.

 

Алостерични ферменты играют важную роль в обмене веществ клетки. Они занимают «ключевые» положение в метаболизме, поскольку тонко реагируют на изменения в обмене веществ и регулируют скорость прохождения веществ системой ферментов. Например, алостерична регуляция проявляется в виде торможения конечным продуктом первого фермента цепи. Внешне такая регуляция подобна регуляции по типу обратной связи и позволяет контролировать выход конечного продукта, в случае накопления которого прекращается действие первого фермента цепи. Существование подобного механизма контроля активности ферментов метаболитами было открыто в кишечной палочки при исследовании синтеза L-изолейцина. Оказалось, что L-изолейцин, который является конечным продуктом, избирательно подавляет активность фермента треониндегидратазы, которая катализирует первое звено процесса преобразования L-треонина в L-изолейцин, что насчитывает 5 ферментативных реакций. Существование процесса торможения по типу обратной связи доказано для всех живых организмов, и теперь он рассматривается как один из ведущих типов регуляции активности ферментов и клеточного метаболизма в целом.

 

Выявлено алостеричну регуляцию с помощью гормонов. Например, инсулин является алостеричним активатором гексокиназы, которая участвует в превращении глюкозы в глюкозо-6-фосфата в присутствии АТФ, а алостеричним ингибитором этого фермента гормоны надпочечников - глюкокортикоиды. Женские половые гормоны (эстрогены) является алостеричнимы ингибиторами фермента глутаматдегидро-геназы, который катализирует дезаминирование глутаминовой кислоты.


Загрузка...
Яндекс.Метрика Google+