Ферменты. Регуляция активности. Активаторы и ингибиторы.
Вопросы лекции
1)Регуляция активности ферментов
2)Уровни организации структуры ферментов
3)Мультимолекулярные ферментные комплексы
4)Множественные формы ферментов
5)Введение в клиническую энзимологию
Регуляция активности ферментов
|
Быстрая |
|
|
|
Медленная |
|
|
|
|
|
|
|
|
Профермент
Гормональная |
фермент |
|
Гормональная |
Метаболическая |
|
Метаболическая
Изостерическая Аллостерическая
Ключевые ферменты
|
E1 |
|
E2 |
|
E3 |
|
Ex |
|
E |
|
AB |
|
C |
|
D |
|
E |
|
….…… |
|
M |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||
Ключевые ферменты (регуляторные)
|
|
СИНТЕЗ ГЕМА |
|
|
|
ГЛИЦИН + |
|
|
|
АМИНОЛЕВУЛИНОВАЯ |
|
СУКЦИНИЛ КоА |
|
Синтетаза |
КИСЛОТА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
аминолевулиновой |
|
- |
|
|
|
|
кислоты |
|
|
С |
D |
E |
Протопорфирин |
ГЕМ |
|
|
|
|
|
IX |
|
Быстрая гормональная регуляция белковыми Белковый гормонами
гормон
R |
C |
|
N |
2 АТФ
Протеинкиназа
А |
|
|
|
д |
|
|
|
е |
|
|
|
ный |
нила |
тцик |
|
|
|||
|
комп |
лаз- |
|
|
|
|
лекс |
|
а |
|
|
|
н |
|
|
|
а |
|
|
|
р |
|
|
|
б |
|
|
|
м |
|
|
|
е |
|
|
|
М |
|
|
2 цАМФ 
Протеинкиназа (акт)
АТФ
АДФ
P~Е (акт) 
Е (неакт)
Фосфатная модификация Е
ДНК
и - РНК
Синтез БЕЛКА
Активация профермента (частичный протеолиз)
1 |
Химотрипсиноген |
245 неактивен |
|
трипсин |
|
|
активен |
1 |
|
15 |
|
|
|
16 |
- химотрипсин |
245 |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
иле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
арг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Активен Х 2 |
1 |
15 |
|
16 |
- химотрипсин 148 |
149 2415 |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
иле |
|
|
|
|
|
|
химотрипсин |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
арг |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сер(14) – арг(15) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тир(147) – асн(148) |
||||||||||||||||
|
S |
|
|
|
|
|
S |
S |
|
|
S |
|
|
|
S |
|
S |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
1 |
13 |
|
|
|
16 |
|
|
|
- Химотрипсин |
146 |
|
|
149 2415 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
лей |
иле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тир |
ала |
|||||||||||||||
А - цепь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В - цепь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С - цепь |
|||||||||||
Медленная метаболическая регуляция Теория Жакоба и Моно
В биосинтезе белка у бактерий принимают участие по крайней мере 3 типа генов :
-структурные гены А и В
-ген – регулятор
-ген – оператор
Различают 2 типа регуляции синтеза белка:
1)ПУТЕМ ИНДУКЦИИ, когда субстрат – индуктор ферментативной реакции ( он связывает ген – регулятор и блокирует синтез белка – репрессора)
2)ПУТЕМ РЕПРЕССИИ, когда продукт реакции – корепрессор синтеза фермента.
Регуляция синтеза белка
ДНК
Ген -регулятор |
Ген -оператор Структурный |
Структурный |
|
ген А |
ген Б |
м РНК
R 
Активный
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
у |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
д |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
репрессор
оперон
Транскрипция
Фермент А
м РНК
Индуктор |
Инактивация |
Фермент Б |
(лактоза- субстрат) |
|
Теория индукции – репрессии активности генов. ( 1961 г. Жакоб и Моно)
|
|
|
Ген - |
Структурный |
|
|
|
|
Ген - |
Структурный |
||||||||||||||
|
регулятор |
|
|
ген |
|
|
регулятор |
|
|
ген |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Активный |
Активный |
БЕЛОК |
||
(фермент) |
||||
репрессор |
репрессор |
|
||
В отсутствие индуктора |
Индуктор |
|
|
|
экспрессия структурного |
|
|
|
|
гена заблокирована |
(субстрат) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Комплекс |
|
||
|
индуктор-репрессор |
|||
G
а н а р б м е М
Медленная гормональная регуляция |
|
|
Механизм действия стероидных и |
|
|
тиреоидных гормонов |
Ядро |
|
Цитоплазма |
||
ДНК |
Циторецептор |
G R |
|
G |
R |
G |
R |
|
И - РНК
Активированный |
|
гормон – рецепторный |
|
комплекс |
Синтез белка |
|