Материал: Konspekty_Enzimologiya

нуклеотида, только не аденилового, а уредилового, присоед УМФ. УМФ присоед из УТФ. Есть некий ф-нт осущ переход в эту форму за счет того что из УТФ и пирофосфат выходит. Этот пр-сс катализир-ся уридилтрансфераза. И этот ф-нт регулир-ся компонентами исходной реакции. Т.е. АТФ и альфакетоглутарат – положительные эффекторы, а Gln отрицательным.

Когда Gln накапливается много, уредилирование прекращ, ф-нт вот в этом состоянии, Gln-синтетаза аденилируется и не работает.

(Если Gln много, это ингибирует реакцию, ф-нт не модифицированный, он осущ аденилирование Gln-синтетазы и она переходит в неактивную форму).

Если много АТФ и альфакетоглутарата, у нас все наоборот: происходит интенсивное уредилирование, ф-нт деаденилир-ся и работать по с-зу глутамина. Почему выгодно туда-сюда гонять – ф-нт дает метаболит, нужный в большом колве – ф-нта нужно много, с-зир и расщеплять его долго. А модифицир удобно, модифицирующая единица очень мала и если ее разрушить ничего страшного не произойдет. Достаточно разрушить только регуляторную субъединицу чтобы дальше восстановить реакцию.

Переход из неакт в акт стимулир-ся при наличии субстратов и подавл при изб прктов. Это помогает поддерж клетке пост кол-ва метаболитов.

Регуляция гликогена в печени – надо посмотреть. Один ф-нт переключает свои активности.

Биологические аспекты энзимологии.

В разных кл разные наборы ф-нтов. Связано с тем, что а) существуют в разных исходных условиях б) в сл многоклеточных – выполн разные ф-ции

ЛактатДГ – катализатор одного из вариантов гликолитического расщепления. Мыш гликолиз или молочно-кисл брожение.

Восстановле на послед этапе пирувата за счет НАДН и обр лактата. Пируват весьма не полезное для клетки соединение и за счет стр-ры плохо из кл выводимое. Лактат менее ЭО выводится из кл легче и токсичность для кл ниже. Осущ ф-нтом но возникают разные ситуации с выведением этого вещ-ва. В мышце и в сердце это разные ф-нты. Зависимость от компонентов р-ций. Мышцы после работы в анаэроб сост превращ, накапл пируват, его надо превращать в лактат и реакция организована так что Км для пирувата намного ниже, для лактата выше, р- ция идет в сторону образ-ния лактата и он потом выводится. В сердце другая ситуация:т сердце работает по аэробной схеме, пируват надо в мтх загонять и дальше их расщеплять и даже если из окр среды лактат просач в кл от него надо избавл. Км здесь наоборот, для пирувата выше.

Оказалось, что сущ 2 разных по св-вам ф-нта и они имеют 4чн стр-ру, альфа4, т.е. явл тетрамерами, и в каждом случае это разный белок т.е. разная первич стр-ра. Обознач как сердечная и мышечная.

H4 – сердечная, M4 - мышечная. Но гликолиз-то во всех тканях! И когда начали выделять из др тканей, напр из печени, выяснилось что есть и та и др формы, и еще некоторые. Метод электрофореза сыграл роль.

Из сердца одна полоса, из мышцы – другая, из печени – 5 полос, в т.ч. те две, причем они как крайние. Помимо них еще есть Н3М, Н2М2 и НМ3.

У нас в геноме есть 2 гена лактатДГ кодирующие каждый свою полипептид цепь. В мышцах – только один такой ген и обр только 1 тип субъединиц и все они объед в

тетрамер. В сердце – другой ген и собир другой тетрамер. [наличие сердечной ЛДГ в крови это типа один из маркеров инфаркта] В ост тканях – оба гена работают с разной интенсивностью и получаются разные формы в разных соотношениях. Одна форма ведет лучше в одну сторону, другая в другую. Это не значит, что они сдвигают равновесие. Речь идет о неравновесных процессах, поск-ку лактат все время выводится а пируват образуется и наоборот.

Карбангидраза – ф-нт расщепл угольную к-ту. Одни из форм работают в легких, где надо быстро расщепить бикарбонат до выделени СО2 чтобы он успел уйти поск-ку кровь двигается по капиллярам очень быстро, равновесие в распаде угольной к-ты без катализа установиться не успевает. До полного удаления надо катализировать. В тканях другая ситуация – надо быстро перевести СО2 в хорошую форму бикарбоната и хотя есть некое равновесие р-ции но направление явл-ся независящ от тд, а завис от концентрации. Достигается сдвиг за счет Км отдельных компонентов.

Сущ-вуют случаи, когда изоформы хорошо связаны м/у собой. Изоформы – различные виды одного и того же ф-нта, похожие др на др по пр-венной стр-ре и родственные по первичной. Но изоформами часто называют другие вещи: Различ формы РНК полимераз эук. 1-ая работает с рб генами, 2 – гены иРНК и мяРНК, 3 - тРНК, 5S-РНК и нек-рые ост малые РНК. Все эти формы РНКполимераз имеют абсолют разную субъединич стр-ру. Общий план похож, есть 2 большие субъед осущ главные пр-ссы. А дальше 1,5-2 десятка разнообразных

малых субъед. Да и большие субъед разные на уровне родства с бакт ф-нтом нахся. Т.е. они разошлись млрд-ы лет назад. Т.е. по-хорошему это разные уже белки. Но поск-ку они осущ одну и ту же р-цию, формально это изоформы. Но как термин изоформы к ним желательно не применять (и правильно, поск-ку это не формы, а разные в принципе ф-нты).

Иногда модифицированные формы одного и того же фермента тоже называют изоферментами.

Локализация ферментов.

Связано с биологическими ф-циями и особенностями Внутри- и внеклеточные. Изначально все внутри образуются, но потом нек-рые

траспортируются в окр среду и их задача как пр-ло -расщепление сложных полимеров, чтобы клетка мономеры (простые вещ-ва) поглотила. Обобщенно – пищеварение (как у грибов). Это мб модифик собств веществ, выделяемых клеткой на поверхности (муреиновая кл стенка у бакт например). Внеклеточные белки – 1. Выдел собственно во внеш среду

2. Многоклет орг-мов, кот выдел во внутр среду орг-ма (кровь, лимфа, межклет жид-сть)

3. ф-нты клет стенок, гликокаликса, т.е. те, кот находятся в адсорбированном состоянии. Часто такие ф-нты могут отделяться – тонкий кишечник. Большая масса ф-нтов кот выдел-ся как р-римые оказываются в основном связанными с поверхностями эпит клеток, т.е. расщепление в непосредственной близости от места, где в дальнейшем осущ транспорт пр-кта. Локальное концентрирование.

4. Не связ с клет стенкой и нах в периплазм пр-ве (м/у КС и

клет мембраной)

Для всех этих ф-нтов возникает внешняя угроза, тк вне клетки и химич состав среды может меняться, и могут возникнуть различ агрессив мол-лы, норовящие их расщепить или изменить. Поэтому многие из этих ф-нтов имеют прочную пространственую стр-ру, сшитую S-S мостиками.

Т.о., в опред компартментах разные пр-ссы. И накапливаются разные компоненты. Разделение ф-нтов обмена ЖК приводит к тому что в цитопл практически не происх их расщепления, цитоплазм ф-нты доводят только до гидролиза сл липидов, а сами ЖК, которые при этом образуются, могут активироваться и идти в с-з других сложных липидов. Для окисления их нужно перенести в мтх, что требует доп. переносчика (карнитина), не происх ненужного окисления, только тогда когда либо слишком большой избыток, либо когда синтетич дефицит.

Ф-нты лизосом, стр-ра диктует рН в кислой области, при нейтр рН не активна. Это своеобраз защита клетки от возможности ее расщепления. Ф-нт в обл рН 4-5 активен, в цитоплазматическом рН не работает. Но отдельные проявл активности есть все же. Есть пр-ссы которые кл не может допустить даже в ничтожно мал колве – расщепление белков и НК. Многие белки, которые работают на расщепление, в кл образ-ся в виде неакт предшественников. В нужный момент они активируются и выделяются. Это касается лизосомных и пищеварит ф-нтов.

Пр-сс пищеварения, надо выделять пищеварит ф-нты. Секреция жел сока, белкипредшественники были синтезированы до попадания пищи. Активир предшественники после поступления субстрата.