معلومة

د 4. إنزيمات Allosteric - علم الأحياء

د 4. إنزيمات Allosteric - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

لا تُظهر العديد من الإنزيمات حركية التشبع القطعي ، أو حركية ميكايليس مينتين النموذجية. توضح الرسوم البيانية للسرعة الأولية مقابل الركيزة الاعتماد السيني لـ (v ) على (S ) ، كما ناقشنا مع ارتباط الهيموغلوبين بالديوكسجين. الإنزيمات التي تظهر هذا السلوك غير الميكانيكي-مينتن لها خصائص مشتركة. أنهم:

  • هي متعددة الوحدات الفرعية
  • ربط الروابط الأخرى في مواقع أخرى غير الموقع النشط (المواقع الخيفية)
  • يمكن تنشيطها أو تثبيطها بواسطة الترابط الخيفي
  • موجودة في حالتين تشكيليتين رئيسيتين ، (R ) و (T )
  • غالبًا ما تتحكم في ردود الفعل الرئيسية في المسارات الرئيسية ، والتي يجب تنظيمها.

من الأمثلة الكلاسيكية على الإنزيمات الخاضعة للتنظيم الخيفي glycogen phosphorylase الذي يكسر احتياطيات الجليكوجين داخل الخلايا.

الجليكوجين فسفوريلاز

Aspartate Transcarbamyolase

آخر هو أسبارتات تران كارباميولاز ، الذي يحفز الخطوة الأولى في تخليق نيوكليوتيدات بيريميدين. CTP هو مثبط خيفي لهذا الإنزيم ، مما يجعله منطقيًا من الناحية الفسيولوجية لأن المستويات العالية من نوكليوتيد البيريميدين هذا يجب أن يثبط الإنزيم الأول في تخليق البيريميدين. ATP هو منشط خيفي. هذا أمر منطقي أيضًا لأنه في حالة وجود مستويات عالية من نيوكليوتيد البيورين ATP ، قد يرغب المرء أيضًا في موازنة مستوى نيوكليوتيدات بيريميدين.

الشكل ( PageIndex {1} ): Aspartate transcarbamoylase: التفاعلات

رأينا سابقًا أنه يمكن نمذجة توازن الربط التعاوني باستخدام معادلة هيل ، والتي تم تقديمها من خلال المعادلة

[Y = L ^ n / (K_d + L ^ n) = L ^ n / (P_ {50} ^ n + L ^ n) ]

حيث n هي التعاونية أو معامل التل. وبالمثل ، بالنسبة للإنزيم الذي يوضح مخططات المعدلات الأولية التعاونية (السيني) ،

[v_o = dfrac {V_mS ^ n} {K {0.50} ^ n + L ^ n} ]

عندما (n = 1 ) ، يتم تقليل المعادلة إلى معادلة Michaelis Menten الزائدية الكلاسيكية. بالنسبة لقيم n> 1 ، يتم ملاحظة المؤامرات السينية. وجدنا تفسيرًا جزيئيًا يسهل فهمه للربط التعاوني للأكسجين بالهيموغلوبين باستخدام نموذج MWC (حالات T و R). تم أيضًا تطبيق نموذج MWC بنجاح على الإنزيمات متعددة الوحدات الفرعية التي تعرض الحركية التعاونية السينية. في هذا النموذج ، ترتبط مثبطات التباين (التي غالبًا لا تشبه الركيزة) بشكل تفضيلي بالحالة T ، مما يؤدي إلى انخفاض النشاط ، بينما ترتبط المنشطات الخيفية بشكل تفضيلي بالحالة R ، مما يؤدي إلى نشاط أكبر. تقوم المنشطات بتحويل منحنى vo vs S إلى اليسار بينما تقوم المثبطات بتحويله إلى اليمين (مثل الكثير من البروتونات وثاني أكسيد الكربون في ارتباط الهيموجلوبين). تحفز هذه الروابط الخيفية تأثيراتها عن طريق تحويل التوازن إلى <=> رو.

الشكل ( PageIndex {2} ): سبارتات تران كاربامويلاز: حركية غير ميكايليس-مينتين

كيف تتغير المستجيبات اللولبية (V_m ) و (كم )؟

لقد درسنا للتو كيف تؤثر المثبطات التنافسية وغير التنافسية وغير التنافسية (أو المختلطة) على قيم (Km ) و (V_m ) للإنزيمات التي تظهر حركية Michaelis-Menten. كيف هي (V_m ) و ( كم ) تتأثر بالإنزيمات الخيفية؟ المثال الموضح أعلاه (ATCase) ، المشابه للتأثيرات التي لوحظت في الهيموجلوبين: ارتباط أوكسجين ، يؤثر على (كم ) الظاهر ، ولكن ليس (V_m ). تذكر أنه في حالة منحنيات ربط الهيموجلوبين ، فإن المنشطات والمؤثرات الخيفية التي ناقشناها قد قامت بتحويل منحنيات الربط السيني إلى اليسار أو اليمين ، ولكن جميعها وصلت إلى هضبة بنفس قيمة التشبع الكسري البالغة 1. أنظمة إنزيم خيفي تتصرف مثل هذا مسمى أنظمة K..

الإنزيمات التي يتغير فيها المنظمون الخيفي (V_m ) ، تسمى أنظمة V.، معروفة أيضًا. تعرض أنظمة V منحنيات زائدية (v_o ) مقابل (S ) حيث تعرض المنشطات مظهرًا أكبر (V_m ) وتعرض المثبطات (V_m ) أقل دون التأثير على الظاهر (كم ). هذه الأنظمة ، كلا الشكلين T و R لهما نفس التقارب مع الركيزة (ومن ثم نفس الظاهر (K_m )). سيكون هذا مشابهًا لموقف في نموذج MWC حيث KR / KT = 1 والذي أعطى أيضًا قطعيًا ، وليس المنحنيات السينية Y مقابل المنحنيات a. هذا الاختلاف في أنظمة V هو أن الحالتين R و T لهما ثوابت معدل تحفيزي مختلف ، (k_cat ) ، لدوران الركيزة المرتبطة (ومن ثم قيم ظاهرية مختلفة (V_m )) بالإضافة إلى المنشط A والمثبط أنا ملتزم بنماذج R و T ذات تقارب مختلف ، مما يؤدي مرة أخرى إلى تغيير توازن (T_o rightleftharpoons R_o ) في وجود المؤثرات الخيفية.

كان الارتباط التعاوني للديوكسجين بالهيموجلوبين ، الذي تنظمه المؤثرات الخيفية (البروتونات وثاني أكسيد الكربون) ، مثاليًا لنظام نقل الأكسجين الذي يجب أن يقوم بتحميل وتفريغ الأكسجين على نطاق ضيق من تركيزات الأكسجين والمؤثرات الخيفية. عادة ما يتم وضع إنزيمات الخيف في خطوات التمثيل الغذائي الرئيسية التي يمكن تنظيمها لتنشيط أو تثبيط مسارات كاملة.

تنظيم الإنزيم بالتعديل التساهمي

لا يتم تنظيم العديد من الإنزيمات بواسطة الروابط الخيفية (المنشطات والمثبطات) ، ولكن عن طريق التعديل التساهمي. غالبًا ما يتضمن التعديل التساهمي الفسفرة (بواسطة إنزيمات تسمى كينازات تنقل الفوسفات من ATP إلى Ser أو Thr أو Tyr على الإنزيم المستهدف) أو الفوسفاتازات (التي تزيل الفوسفات من phospho-Ser أو Thr أو Tyr في البروتين المستهدف ). في الواقع ، 1-2٪ من جميع الجينات في كود الجينوم البشري للكينازات والفوسفاتازات.


شاهد الفيديو: - enzyme inhibitors - مثبطات الإنزيمات (قد 2022).


تعليقات:

  1. Hanna

    إنه لأمر مؤسف ، أنني الآن لا أستطيع التعبير - لا يوجد وقت فراغ. سأعود - سأعبر بالضرورة عن رأيي.

  2. An

    اى شى.

  3. Zane

    يجب أن أخبرك أن هذا خطأ فادح.

  4. Kadin

    بصراحة يتوقع أن أقول أكثر من ذلك. لكن يمكنك أن ترى =)

  5. Iago

    واكر ، الجواب المثالي.



اكتب رسالة