蛋白质别位调节及其特点。
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发布时间:2009-05-03 14:52:27
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好多啊,能不能简短一点.
>>>>>>>>休闲养生网回答:休 闲 居编 辑
别构调节(allosteric regulation)又称别位调节或变构调节。
受别构调节的酶称为别位酶(aIlosteric enzyme)。
某些小分子物质(如代谢物)可与酶蛋白的特殊部位结合,引起
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构象(conformation)变化,由此改变其酶活性。这类物质称为效应物(effector)。
例如血红蛋白(Hb)。Hb是红细胞中运输氧的主要物质,由两种各两个亚基组成(如成人Hb为α2β3),每个亚基含一分
血红素(结合一分子氧)。Hb氧合过程中氧是逐个分子结合到Hb的四个亚基上的,第一个亚基结合氧后通过亚基之间的界面将信息传递到相邻亚基,引起分子变构,使随后的亚基对氧的亲和力一个比一个大,第四个亚基对氧的亲和力比第一个亚基大约500倍,这种现象称为协同效应。由于存在协同效应,使Hb的氧饱和曲线呈现S形。H+或2,3-二磷酸甘油酸(DPG)与Hb分子上的不同部位结合,引起变构,表现抑制效应,使Hb对氧的亲和力降低,促进氧合血红蛋白释放氧。这里氧、H+、DPG都是变构剂,它们同Hb结合的部位不同,引发的效应亦不同。
别构调节不引起酶的构型(configuration)变化,不涉及共价键变化。别构酶多是关键酶(如限速酶)。此类酶所催化的反应常是不可逆反应。这一代谢过程如有逆向过程,则由另一种酶催化。例如,磷酸化酶可催化糖原分解,此反应不可逆,其逆向代谢过程由糖原合成酶催化,使糖原得以合成。糖原磷酸化酶与糖原合成酶都是别位酶。
别构酶的效应物又称为变构剂,多为代谢物。代谢物可以作为效应物,以别构调节方式进行反馈调节,使代谢物不致过多,亦不致过少。这一调节机制使能量得以有效利用,不致浪费。这类代谢调节中,负反
作用更为多见。这是因为过量生成多余产物,不仅是浪费,且会有害。别构调节还使不同代谢途径相互协调。
关于效应物如何引起酶活性的变化,所知不多,但可以认为效应物与别构酶的特定部位(别位)以非共价键结合后,使酶蛋白的立体结构发生变化,出现次级键的改变,或同时引起亚基之间缔合状态的变化,这一构象变化如有利于酶的催化部位发挥作用,则引起酶的活化;如妨碍其发挥作用,则引起酶活性的抑制。
不同的别构酶,具体变构方式可有所不同。有的别构酶,其催化亚基不必与调节亚基分离,即可呈现活性;而另一些别构酶,其催化亚基须与调节亚基分离,方显活性。
别构酶由一个以上亚基构成,所以是寡聚酶。这种寡聚酶如上述A激酶,由催化亚基与调节亚基组成。催化亚基具有与作用物的结合位点,而调节亚基具有与变构剂非共价结合的特定位点。但个别别构酶,如依赖cGMP的蛋白激酶,其催化部位与调节部位处于同一亚基。不少别构酶的作用物即是其活化的变构剂。例如,乙酰CoA是乙酰CoA羧化酶的活化变构剂。 反之,反应产物或代谢终末阶段产物,常是别构酶的变构抑制剂。例如,6磷酸葡萄糖可变构抑制己糖激酶,葡
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糖可反馈抑制糖原磷酸化酶等。
别构酶所催化的反应,其反应动力学不符合米-曼二氏方程式,低浓度的作用物即对反应速度有很大影响。体内的代谢物(作用物)浓度一般较低,即使如此,其浓度稍有变化,即可能对反应速度产生很大影响。达到最大反应速度一半时的作用物浓度,在别构酶不称为Km,而改称K0.5s 。
答案补充
蛋白别构调节的调节物也称效应物或调节因子。一般是酶作用的底物、底物类似物或代谢的终产物。调节物与别构中心(不是蛋白与底物作用的位点)结合后,诱导或稳定住酶分子的某种构象,使酶的活性中心对底物的结合与催化作用受到影响,从而调节酶的反应速度和代谢过程,此效应称为酶的别构效应(allosteric effect )。
因别构导致酶活力升高的物质,称为正效应物或别构激活剂,反之为负效应物或别构抑制剂。不同别构酶其调节物分子也不相同。有的别构酶其调节物分子就是底物分子,酶分子上有两个以上与底物结合中心,其调节作用取决于分子中有多少个底物结合中心被占据。
别构酶的反应初速度与底物浓度(V对[S])的关系不服从米氏方程。而是呈现S形曲线。S形曲线表明,酶分子上一个功能位点的活性影响另一个功能位点的活性,显示协同效应(cooperative effect ), 当底物或效应物一旦与酶结合后,导致酶分子构象的改变,这种改变了的构象大大提高了酶对后续的底物分子的亲和力。结果底物浓度发生的微小变化,能导致酶促反应速度极大的改变
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