Reglarea alosterică și buclele de feedback

Astăzi vom vorbi despre modul în care reglarea alosterică poate afecta cinetica enzimelor, dar mai întâi să recapitulăm ideea că cataliza enzimelor poate fi împărțită în două etape: prima este legarea enzimelor de substrat și a doua este formarea de produși, iar folosind această informație putem obține michaelis-…menten, care ne permite să analizăm rata de formare a produselor de către o enzimă în funcție de concentrația substratului. De asemenea, nu uitați că, de obicei, substraturile se leagă de enzime la situsul activ, așa că, la ce ne referim când vorbim de reglare alosterică? și aceste situri alosterice sunt locuri de pe enzimă în care se poate lega orice regulator enzimatic și am pus această stea aici doar pentru a sublinia faptul că siturile alosterice pot fi oriunde pe enzimă și pot fi oricât de multe. activitatea enzimatică și le activează și inhibitorii alosterici care scad activitatea enzimatică și inhibă enzimele, așa că haideți să vedem ce înțelegem prin creșterea și scăderea activității enzimatice din punct de vedere cinetic, așa că ne amintim de ecuația Michaelis Menten și dacă presupunem că concentrația substratului este constantă, atunci există două moduri de a influența activitatea enzimatică sau vo și vo. în acest prim grafic am desenat trei curbe diferite, iar curba albastră reprezintă enzima care funcționează fără niciun regulator alosteric, curba roșie reprezintă o enzimă cu un inhibitor alosteric, iar curba verde reprezintă analiza enzimei, activatorul dumneavoastră, iar în acest exemplu, activatorii și inhibitorii afectează vo fie prin creșterea, fie prin scăderea km, deoarece v-max par a fi destul de apropiate între cele trei curbe, astfel încât un activator ar putea scădea km. Acum, în acest exemplu de gât, avem aceleași trei curbe colorate, dar în loc ca km să se modifice semnificativ, regulatorii par să modifice v-max, activatorul crescând v-max. Acum, că am vorbit despre activatori, să introducem ideea de buclă de feedback, iar ideea de bază este că o buclă de feedback este atunci când produsele din aval reglează reacțiile din amonte și înțeleg că poate fi greu de înțeles, așa că dați-mi voie să vă arăt această mică secvență de reacție în care avem A care se formează prin reacția 1 și B care se formează prin reacția 2 și așa mai departe. pozitivă, deoarece molecula F crește rata reacției 1, ceea ce determină producerea unei cantități și mai mari de F, deoarece am crescut rata de formare a moleculei F. Acum, să spunem că molecula F a avut un efect negativ asupra enzimei 1. Am numi acest lucru o buclă de reacție negativă, deoarece molecula F scade rata de formare a moleculei F, ceea ce am numi o buclă de reacție negativă. a reacției 1, ceea ce duce la o scădere a ratei de formare a moleculei F, așa că haideți să vedem un exemplu de buclă de feedback, pentru a înțelege mai bine, dacă sunteți încă confuzi, fosfofructokinaza este o enzimă implicată în glicoliză și catalizează conversia fructozei în 6-fosfat și ATP pentru a forma fructoză 1 6 bisfosfat și adp. Acum, amintiți-vă că glicoliza este un proces metabolic pe care celulele îl folosesc pentru a genera ATP, astfel încât molecula F sau regulatorul din aval din ultimul exemplu este ATP și se pare că ATP este un inhibitor alosteric. al fosfodiesterazei, o celulă care spune că avem ATP și că nu mai avem nevoie de el și că nu mai avem nevoie de fosfofructokinază pentru a împinge glicoliza, așa că acesta ar fi un bun exemplu de buclă de reacție negativă, deoarece producerea de ATP încetinește glicoliza și, prin urmare, încetinește ritmul. Acum, deoarece ATP este atât un regulator alosteric, cât și un substrat pentru fosfofructokinază, putem numi acest lucru un inhibitor homo tropic, care este un termen nou și îl numim inhibitor homo tropic deoarece substratul și regulatorul sunt aceeași moleculă. P, care este consumată de ATP, este un activator pentru fosfofructokinază și acest lucru are sens, deoarece dacă nivelurile de a MP sunt ridicate, atunci nivelurile de ATP sunt probabil scăzute și este ca și cum celula ar spune că avem nevoie de ATP, așa că avem nevoie de frost, dar fructozei kinaza pentru a împinge glicoliza în continuare.m. P este o moleculă de reglare, dar nu este un substrat al situsului activ pentru fosfofructokinază, ar fi considerat un activator heterotropic, deoarece substratul și regulatorul sunt diferite Acum, ultima observație pe care vreau să o fac este că reacțiile specifice sunt puncte de control excelente pentru reacțiile de lungă durată.și nu uitați că glicoliza este o secvență în zece etape, așa că de ce există atât de multă reglementare pentru această etapă? Ei bine, această reacție are o Delta G foarte negativă, de fapt patru virgulă cinci kcal pe mol, ceea ce înseamnă că nu este ușor de inversat, deoarece va exista o mare eliberare de energie din reacție, ceea ce face ca această etapă a glicolizei să fie un punct de control excelent pentru toate cele zece etape, deoarece este mai mult sau mai puțin un punct de control unic.Ce am învățat? În primul rând, am învățat despre conceptul de poveste de dragoste și despre modul în care moleculele de reglare se pot lega de situsurile alosterice în loc de situsurile active. În al doilea rând, am învățat că acești regulatori alosterici influențează cinetica enzimelor prin creșterea sau scăderea km de Emax și, în al treilea rând, am învățat ce este o buclă de feedback și cum, în procesele îndelungate cu mai multe etape, cum ar fi cele din pollicis, cele mai bune puncte de control sunt etapele de mare angajament, cele cu valori Delta G foarte negative

.