enzime alosterice numite enzime a căror activitate este reglementată nu numai de numărul de molecule de substrat, dar și alte substanțe cunoscute ca efectori. Implicată în reglarea efectorilor alosterici - metaboliți celulare este de multe ori în acest fel, reglementarea pe care le efectuează.
Rolul alosterica enzimelor în metabolismul celulei. enzime alosterici joaca un rol important în metabolismul, deoarece acestea sunt extrem de rapid pentru a reacționa la cea mai mică schimbare în starea internă a celulei. reglementarea alosteric este de mare importanță în următoarele situații:
-în timpul proceselor anabolice. Inhibarea activării căii metabolice produsului final și a metaboliților inițiali permit reglarea sintezei acestor compuși;
-în cadrul proceselor catabolice. În cazul acumulării de ATP într-o celulă este inhibat căi metabolice care asigură sinteza energiei. Substraturi cu cheltuite pentru reacțiile stocarea nutrienților de rezervă;
-să coordoneze anabolice și cai catabolice. ATP și ADP - efectori alosterici care acționează ca antagoniști;
-paralel pentru a coordona și căile metabolice interconectate curgere (de exemplu, sinteza purinice și pirimidinice nucleotide care sunt utilizate pentru sinteza acizilor nucleici). Astfel, produsele finale ale unei căi metabolice pot fi efectori alosterici de o alta cale.
efectori alosterici. Efector provocând o scădere (inhibare) a activității enzimei menționată ca un efector negativ sau inhibitor. Efector creștere vyzgoayushy (Activate) activitatea enzimelor numite efectoare pozitive, sau activator.
efectori alosterici servesc adesea o varietate de metaboliți. Produsele finale ale unei căi metabolice - inhibitori ai enzimei de multe ori alosterice și materiile prime - activatori. Această așa-numitul regulament heterotrophic. Acest tip de regulament alosterica este foarte frecvente în sistemele biologice.
Mai rar caz de reglementare alosterica, când substratul însuși poate acționa ca un efector pozitiv. O astfel de reglementare este numit gomotropnoy (efectoare și substrat - aceeași substanță). Aceste enzime au mai multe situsuri de legare pentru substrat, care poate îndeplini o funcție dublă: un catalizator și de reglementare. Alosteric Enzime de acest tip sunt utilizate într-o situație în care substratul se acumulează în exces și rapid, ar trebui să fie transformată într-un produs.
Identificarea enzimelor cu reglementarea alosterică este posibilă, prin studierea cinetica acestor enzime. Aceste enzime nu se supun legilor Michaelis-Menten, ei au o curbă caracteristică în formă de S a vitezei de reacție față de concentrația substratului.
Caracteristici ale structurii și funcționării enzimelor alosterici:
-Proteinele de obicei oligomerice compuse din mai multe protomers sau având o structură de domeniu;
-ei au centrul alosteric spațial la distanță de centrul catalitic activ;
-efectori non-covalent atașat la enzimă la alosteric centre (reglementare);
-centre alosterice, precum catalizatorul poate fi diferit
-specificitate pentru liganzi: poate fi o absolută și de grup. Unele enzime alosterici au mai multe centre, dintre care unele sunt specifice activatori, alții - la inhibitor.
-protomer, care este un centru de allosteric - protomer de reglementare, spre deosebire de protomer catalitică care conține situsul activ în care are loc o reacție chimică;
-Enzimele alosterice au proprietatea cooperativity: interacțiunea cu allosteric centrul efector alosteric determină secvențial schimbare conformationala cooperativă toate subunitățile, ceea ce conduce la o schimbare în conformația locului activ și schimbarea afinitatea enzimei la substrat, ceea ce reduce sau crește activitatea catalitică a enzimei; (figura 2-30).
-reglementarea alosteric enzimelor este deconectării reversibil de efectorul subunitate regulatoare restabilește activitatea catalitică a enzimei;
-Enzimele alosterice catalizează o reacție cheie a acestei căi.
Localizarea enzimelor alosterice în calea metabolică. Rata proceselor metabolice depinde de concentrația substanțelor utilizate și produse în lanțul de reacție. O astfel de reglementare pare logic, deoarece acumularea produsului final (produs final) poate acționa ca un inhibitor al enzimei allosteric catalizând etapa inițială cea mai mare parte din calea metabolică:
În plus față de siturile catalitice, recunoaște și se leagă sub-strat în enzimele de reglementare stereospecifice există alte domenii, așa-numitele centre allosterncheskie. Acest loc svyazyvaniyaeffektorov modificarea afinității enzimei la substrat. Există situsuri de legare specifice pentru efectorilor pozitive (aktivato șanț) și efectorilor negativi (inhibitori). Fektorov influențat de saturație forma curba modificări ef.
Fig. 2-30. O diagramă pentru explicarea funcționării enzimei alosteric. A - efectorului negativ (inhibitor); B - efect al efectorului pozitiv (activator).