Allosterinen säätely ja takaisinkytkentäsilmukat

Tänään puhumme siitä, miten allosterinen säätely voi vaikuttaa entsyymin kinetiikkaan, mutta ensin käydään läpi ajatus siitä, että entsyymien katalyysi voidaan jakaa kahteen vaiheeseen, ensiksi entsyymien sitoutuminen substraattiin ja toiseksi tuotteiden muodostuminen, ja tämän tiedon avulla voimme johtaa michaelis-mentenin yhtälön, jonka avulla voimme tarkastella entsyymin tuotteiden muodostumisnopeutta suhteessa substraattikonsentraatioon. Muistakaa myös, että substraatit sitoutuvat tyypillisesti entsyymiin aktiiviseen kohtaan, joten mitä tarkoitamme, kun puhumme allosterisesta säätelystä, tiedämme, että entsyymeillä on tavallisesti aktiivinen kohta, johon substraatit voivat sitoutua, mutta entsyymeillä voi olla myös niin sanottu allosterinen ja nämä allosteriset kohdat ovat paikkoja entsyymissä, joihin mikä tahansa entsyymin säätelijä voi sitoutua, ja olen laittanut tämän tähden tähän vain osoittaakseni, että allosteriset kohdat voivat olla missä tahansa entsyymissä, ja niitä voi olla mikä tahansa määrä, joten mitä tarkoitamme sanoessamme säätelijöitä, sanomme yleensä, että on olemassa kahdenlaisia säätelijöitä. aktiivisuutta ja aktivoivat niitä ja allosteriset inhibiittorit, jotka vähentävät entsymaattista aktiivisuutta ja estävät entsyymejä, joten katsotaanpa mitä tarkoitamme entsymaattisen aktiivisuuden lisäämisellä ja vähentämisellä kineettisestä näkökulmasta, joten muistakaa Michaelis Mentenin yhtälö ja jos oletamme substraattikonsentraation olevan vakio, niin on kaksi tapaa vaikuttaa entsymaattiseen aktiivisuuteen tai vo ja Tässä ensimmäisessä kuvaajassa olen piirtänyt kolme erilaista käyrää ja sininen käyrä edustaa entsyymiä, joka toimii ilman allosterista säätelijää, punainen käyrä edustaa entsyymiä, jolla on allosterinen inhibiittori ja vihreä käyrä edustaa entsyymianalyysin aktivaattoria ja tässä esimerkissä aktivaattorit ja inhibiittorit vaikuttavat vo:n määrään joko lisäämällä tai vähentämällä km:n arvoa, koska v-max -arvot näyttävät olevan melko lähellä toisiaan kolmen käyrän välillä, joten aktivaattori saattaa tässä tapauksessa pienentää km:ää. Nyt tässä kaulaesimerkissä meillä on samat kolme värillistä käyrää, mutta sen sijaan, että km muuttuisi merkittävästi, säätelijät näyttävät muuttavan v-max -arvoa aktivaattorin kasvattaessa v- max -arvoa.max-arvoa, joten nyt kun olemme puhuneet aktivaattoreista, esitellään palautesilmukan ajatus, ja perusajatus on, että palautesilmukka on se, kun myötävirran tuotteet säätelevät ylävirran reaktioita, ja ymmärrän, että tämä voi olla suusanallista, joten näytän tämän pienen reaktiosekvenssin, jossa meillä on a, joka muodostaa reaktiota 1, ja B, joka muodostaa reaktiota 2, ja niin edelleen, ja niin edelleen, ja niin edelleen. Sanotaanpa nyt, että molekyyli F toimi aktivaattorina entsyymille, joka käyttää voimaa reaktiossa 1, niin että sillä oli positiivinen vaikutus entsyymin ykkösen aktiivisuuteen. koska molekyyli F lisää reaktion 1 nopeutta, joka sitten aiheuttaa vielä enemmän F:n muodostumista, koska olemme lisänneet molekyyli F:n muodostumisnopeutta. Sanotaan nyt, että molekyyli F:llä oli negatiivinen vaikutus entsyymiin 1. Kutsuisimme tätä negatiiviseksi takaisinkytkennäksi, koska molekyyli F vähentää reaktion 1 nopeutta. reaktiota 1, mikä johtaa molekyyli F:n muodostumisnopeuden pienenemiseen, joten tarkastellaan esimerkkiä takaisinkytkentäsilmukasta, jotta asia tulisi todella selväksi, jos olette vielä hämmentyneitä. Fosfofruktokinaasi on entsyymi, joka osallistuu glykolyysiin ja katalysoi fruktoosin 6-fosfaatin ja ATP:n muodostamiseksi fruktoosi 1 6 bisfosfaatiksi ja adp:ksi. Muistakaa, että glykolyysi on aineenvaihduntaprosessi, jota solut käyttävät ATP:n tuottamiseen, joten tässä on molekyyli F tai myötävirran säätelijä viimeisimmästä esimerkistä on ATP, ja kävi ilmi, että ATP on allosterinen estäjä. fosfodiesteraasille solu sanoo, että meillä on ATP:tä, emmekä oikeastaan tarvitse enempää, emmekä tarvitse fosfofruktokinaasia työntämään glykolyysiä eteenpäin, joten tämä olisi hyvä esimerkki negatiivisesta takaisinkytkennästä, koska ATP:n tuottaminen hidastaa glykolyysiä ja siten hidastaa nopeutta. Koska ATP on sekä allosterinen säätelijä että substraatti fosfofruktokinaasille, voimme kutsua sitä homotrooppiseksi inhibiittoriksi, mikä on uusi termi, ja kutsumme sitä homotrooppiseksi inhibiittoriksi, koska substraatti ja säätelijä ovat sama molekyyli. P, joka kuluttaa ATP:n, on fosfofruktokinaasin aktivaattori, ja tässä on myös järkeä, koska jos a MP-tasot ovat korkeat, ATP-tasot ovat luultavasti alhaiset, ja se on kuin solu sanoisi, että tarvitsemme ATP:tä, joten tarvitsemme pakkasta, mutta fruktoosikinaasia työntämään glykolyysin etenemistä.m. P on säätelevä molekyyli, mutta ei aktiivisen alueen substraatti fosfofruktokinaasille, sitä pidettäisiin heterotrooppisena aktivaattorina, koska substraatti ja säätelijä ovat erilaiset. Viimeinen seikka, jonka haluan tuoda esiin, on se, että spesifiset reaktiot ovat erinomaisia valvontapisteitä pitkille multi-ja muistakaa, että glykolyysi on kymmenvaiheinen sarja, joten miksi tässä yhdessä vaiheessa tapahtuu niin paljon säätelyä? No, tällä reaktiolla on hyvin negatiivinen Delta G, ja se on itse asiassa negatiivinen neljä ja viisi kcal/mol, ja se tarkoittaa, että sitä ei ole helppo kääntää, koska reaktiosta vapautuu paljon energiaa, ja tämä tekee tästä glykolyysin vaiheesta erinomaisen hallintapisteen kaikille kymmenelle askeleelle yhdessä, koska se on enemmän tai vähemmän yksiportainen.Mitä siis opimme? Ensinnäkin opimme rakkaustarinan käsitteestä ja siitä, miten säätelymolekyylit voivat sitoutua allosterisiin kohtiin aktiivisten kohtien sijasta. Toiseksi opimme, että nämä allosteriset säätelijät vaikuttavat entsyymien kinetiikkaan lisäämällä tai vähentämällä Emax-kilometrejä. Kolmanneksi opimme, mikä on takaisinkytkentäsilmukka ja miten pitkissä monivaiheisissa prosesseissa, kuten pollyysin kaltaisissa prosesseissa, parhaita hallintapisteitä ovat erittäin sitoutuneet vaiheet, joilla on hyvin negatiiviset Delta G -arvot

.