Аденилат
Cтраница 3
Приведенные примеры подтверждают предположения о том, что аденилаты выполняют в клетке важные регуляторные функции и что они в известной степени представляют собой общие для катаболизма и анаболизма сигналы, обеспечивающие нужное соотношение между получением энергии и процессами биосинтеза. Внутриклеточное содержание ATP, ADP и AMP ( или, точнее, соотношение между этими тремя аденилатами) определяет скорость отдельных реакций, а тем самым и сложных процессов распада и синтеза. [31]
Такую последовательность может содержать на концах встраиваемый дву-нитевой ген, если он получен путем химико-ферментативного синтеза, в ходе которого предусмотрены такие конструкции, или двуннтевой ген, вырезанный из молекулы ДНК с помощью той же эндонуклеазы Pstl. В этом случае возможно образование комплекса линейной плазмидной ДНК и встраиваемого гена в виде кольцевой структуры с двумя никами ( рис. 84), который при последующей обработке ДНК-лигазой в присутствии донора аденилата ( см. § 5.4) превращается в замкнутую двунитевую ДНК, содержащую встроенный ген. [32]
Суммарная реакция, описываемая уравнением ( 1), легко обратима, потому что величина AG0 составляет для нее всего - 0 20 ккал / моль. Аденилат жирной кислоты образуется в активном центре фермента. [34]
Взаимодействие транспортной РНК с активированной аминокислотой катализируется активирующим ферментом и приводит к образованию аминоацил - s - PHK ( / /), как показано на фиг. При этом аминокислота присоединяется эфирной связью к 3 ( или 2) - гидроксилу концевой адениловой кислоты транспортной РНК. Эта связь менее реакционноспособна, чем связь аминоацил - аденилат, хотя она все же легко гидролизуется при рН 7 и выше. Относительно стабильна эта связь в кислой среде. [35]
В связи с этими соображениями возникает два вопроса: при каких обстоятельствах они приложимы и известны ли конкретные примеры таких механизмов действия ферментов. Очевидно, что если фермент должен эффективно осуществлять эту, по сути дела, защитную функцию, он должен связывать данный метаболит очень прочно; это означает, что в растворе должно содержаться мало свободного метаболита. Именно так обстоит дело со многими неустойчивыми метаболитами, например аденилатами аминокислот при синтезе белка, которые существуют в связанной с ферментами форме. С логически крайним случаем такого рода мы имеем дело в реакциях двухсубстратного механизма с замещением фермента, в которых промежуточное соединение вызывает модификацию какой-либо группировки самого фермента. Это либо окисление - восстановление просте-тической группы, ковалентно связанной с ферментом, либо замещение одной из группировок фермента группировкой первого субстрата. Такое промежуточное соединение может быть химически весьма неустойчивым, как, например, шиффово основание, образующееся в качестве промежуточного продукта в альдолазной реакции. [36]
Возможность включения отдельных аминокислот в белки была впервые показана после того, как в биохимических исследованиях стали применять аминокислоты, меченные радиоактивным углеродом, тяжелым азотом или радиоактивной серой. Механизм этого процесса тесно связан с биосинтезом белка заново. Аминокислоты перед включением в белок должны быть активированы. Активация аминокислот осуществляется под действием АТФ с образованием аденилатов аминокислот. Включение аминокислот в белки тесно связано с нуклеиновыми кислотами. [37]
Некоторые более сложные регуля-торные ферменты модулируются посредством ковалентных и нековалентных механизмов. Такие ферменты катализируют реакции, представляющие собой наиболее важные этапы метаболизма; поэтому они взаимодействуют со множеством регуляторных метаболитов, осуществляющих как аллостерическую, так и ковалентную модификацию этих ферментов. К подобным ферментам относится только что рассмотренная глико-генфосфорилаза. Хотя регуляция этого фермента осуществляется в основном через ковалентную модификацию, как описано выше, возможно также и некова-лентное ( аллостерическое) взаимодействие его с аденилатом, который является активирующим модулятором фосфорилазы Ь ( гл. [39]
Молекула т - РНК имеет сравнительно жесткую структуру. Примерно 80 % ее полинуклеотидной цепи уложено в спираль. Как полагают, в одной из петель молекулы т - РНК находится антикодон - триплет нуклеогидов, комплементарный кодону ( триплету) информационной РНК, кодирующей местоположение аминокислот в полипептидной цепи. Один из концов полинуклеотидной нити т - РНК заканчивается - триплетом - Ц - Ц - А; эт. РНК захватывает активированную аминокислоту из их аденилатов с помощью фермента аминоацил-т - РНК-синтетазы. [40]
Фруктозодифосфатаза ( ФДФаза) - фермент, у которого в щелочной среде V max сильно возрастает при высоком давлении; это означает, что величина ДУ для катализируемой им реакции отрицательна. Напомним, что Фруктозодифосфатаза, будучи одним из ключевых регуляторных ферментов, играет важную роль в регуляции метаболического пути глюконеогене-за. Суммарная реакция ( фруктозодифосфат-нрруктозо-6 - фос-фат Фп) требует присутствия двухвалентных катионов ( Mg2 или Мп2), и активность фермента в значительной мере контролируется внутриклеточной концентрацией АМФ. При низкой концентрации АМФ, что соответствует высоким концентрациям АТФ, клетка может понизить интенсивность гликолиза и переключиться на регенерацию глюкозы из предшественников с меньшим молекулярным весом, например из пирувата и глюко-генных аминокислот. АМФ - мощный ингибитор фруктозодифосфатазы, и до тех пор, пока концентрация АМФ не будет достаточно низкой, этот фермент остается выключенным. Из этого ясно, что противоположное действие аденилатов с высоким и низким энергетическим зарядом на фруктозодифосфатазу и фосфофруктокиназу имеет весьма большое значение для физиологии клетки. [41]
Страницы: 1 2 3