Регуляция активности ферментов. Виды быстрой регуляции.

Ключевые ферменты-ферменты, запускающие метаболический путь, а также ферменты, лимитирующие скорость его протекания. Лимитирующая реакция – реакция с самой высокой энергией активации. Факторы регуляции скорости протекания метаболического пути: 1 )общие условия регулируют активность Ф. – концентрация Ф. и субстрата (S), значение рН,t⁰,времени; 2)Аллостерическая регуляция - специальные, специфические активаторы и ингибиторы являются эффекторами (фактор активации – работа АЦ и S;фактор ингибирования – несоответствие АЦ и S). Эффектор может взаимодействовать непосредственно с каталитической субъединицей, и с регуляторной субъединицей, которая дает команду к формированию каталитической субъединице. Объединение субъединиц в олигомерный комплекс усиливает чувствительность Ф в ответ на малое колебание концентрации эффекторов. Олигомерность приводит к явлению кооперативности. Присоединение облегчает последующее взаимодействие субъед. и S. Олигомерность ускоряет или тормозит активность Ф в ответ на незначительные колебания концентрации S. 3)Активация предшественников (форактивация): 1 метаболит активирует Ф, катализирующий последующую стадию (необязательно ближайшую). 4)ретроингибирование – торможение по принципу обратной связи, адекватная быстрая регуляция прямого метаболического пути.5 )хим.модификация белков – Ф: к белку-Ф ковалентно присоединятся хим.функц.группа, что активирует или ингибирует деятельность Ф. Ф находится в активном состоянии несколько минут, а затем модифицированная группа удаляется с помощью лиаз. 6)Хроническая регуляция – подавление синтеза ненужного в данный момент Ф, активация синтеза нужного; контроль на уровне генома: транскрипция/трансляция. 7)регуляция активности Ф через гормоны: гормон-первичный сигнализатор→ рецептор→ регуляция активности.8 ) компартментализация: в клетке Ф и S могут быть разделены мембраной. Любой фактор, оказывающий влияние на проницаемость мембраны, будет являться регулятором активности ФК. Удаление продукта реакции (пространственное разообщение) также влияет на скорость. В случае разделения мембраной продукта и Ф, реакция протекает под ингибирование др. влияний. 9)активация Ф путем протеолиза – для формирования АЦ

 

Регуляция активности ферментов. Виды медленной регуляции.

См. выше.

 

Изоферменты. Диагностическое значение определения изоферментов в медицине. Изоформы ферментов.

Изоферменты – это молекулярные формы одного и того же фермента, возникшие в результате небольших генетических различий в первичной структуре фермента. Различные изоферменты определяют скорость и направление реакции благодаря разному сродству к субстрату.

Например, димерный Ф креатинкиназа (КК) представлен 3 изоферм., сост. из двух типов субъединиц: M (англ. muscle – мышца) и B (англ. brain – мозг). КК-1=ВВ локализуется в головном мозге, КК-2 =МВ в миокарде, КК-3=ММ для СкМ. Общ. КК в СкМ 800-4000 акт.ед./г, в серд. м. 240-800(ММ+МВ), в мозге до 550. +есть митохондриальная КК. Для опр. акт. КК-МВ исп. метод иммуноингибирования (15 мин, экспресс-).

Также сущ. 5 изоФ лактатдегидрогеназы – Ф, участв. в обмене глюкозы. Отличия между ними в разном соотн. субъединиц Н (англ. heart – сердце) и М (англ. muscle – мышца). ЛДГ типов 1 (Н4) и 2 (H3M1) – в тканях с аэробным обменом (миокард, мозг, корковый слой почек), обл. высоким сродством к молочной кислоте (лактату) и превращают его в ПВК. ЛДГ-4 (H1M3) и ЛДГ-5 (М4) – в тк., склонных к анаэробному обмену (печень, скелетные мышцы, кожа, мозговой слой почек), обладают низким сродством к лактату и катализ. превращение ПВК в лактат. В тканях с промежуточным типом обмена (селезенка, поджелудочная железа, надпочечники, лимфатические узлы) преобладает ЛДГ-3 (H2M2).

Аспартатаминотрансфераза (АСТ). Цитоплазматич./мтх. У здорового – только цитопл. форма (1 пятно на ЭФ).

Альфа-амилаза. S (слюнн. жел.), P (Подж.Ж). В крови больше S. Показатель панкреатита.

Щелочная фосфатаза. Практически во всех тк. Пов. при холестазе.

Также есть индуцибельные изоферменты: нач. синт. только при нал. ф.