Proensüümid e sümogeenid valkude inaktiivsed prekursorid, mille proteolüütilise lõikamise tulemusel saadakse aktiivne valk. Aktiveerivad järgmisi valke. Näiteks vere hüübimine. Isosüümid e isoensüümid ensüümi vormid, mis katalüüsivad sama reaktsioone, kuid erinevaid üksteisest nii struktuuri kui katalüütiliste parameetrite poolest. 4) Allosteerilised ensüümid - mõiste, bioloogiline roll. Regulatoorse tsentri mõiste molekulaarne sisu. Allosteerilise regulatsiooni mudelid; aktiveerimine ja inhibeerimine. Allosteeriliste ensüümide kineetilised kõverad (v versus S). Allosteerilised ensüümid e regulatoorsed ensüümid ensüümid, mida reguleeritakse regulatoorsete molekulide, nn allosteeriliste efektorite, pöörduva, mittekovalentse sidumise kaudu. Molekuli konformatsioon muutub efektori sidumise tulemusel. Bioloogiline roll: omavad võtmepositsiooni ainevahetusreaktsioonide reguleerimisel.
kaudu inhibeerima ja aktiveerima, et saavutada olukord, kus F ja I esineksid võrdsetes hulkades ja samuti oleks kontrollitud F + I summaarne hulk rakus? Kui F'i saab liiga palju, siis ta peab inhibeerima C-G katalüüsivat ensüümi või aktiveerima C- D katalüüsivat ensüümi ja kui I'd saab liiga palju, siis ta peab inhibeerima C-D katalüüsivat ensüümi või aktiveerima C-G katalüüsivat ensüümi. 83. Millised väited on õiged allosteerilise ensüümi kohta? Allosteeriline ensüüm: c) on reeglina multimeerne ensüüm d) sisaldab aktiivtsentrist eraldiseisvat efektormolekulide seostumiskohta 84. Visandage reaktsioonikiiruse sõltuvus substraadi kontsentratsioonist juhul kui ensüüm seob oma substraati positiivse kooperatiivsuse alusel. 85. Märkige juurde milline graafikul kujutatud kõveratest vastab allosteerilise ensüümi kineetikale: a) efektori puudumisel b) allosteerilise inhibiitorijuuresolekul
1. Ensüümi aktivatsioon Aktivaatoriks on ensüümreaktsiooni kiirust oluliselt tõstvad faktorid: · metalli-ioonid (Na ja K NA /K pumba puhul; Ca lipaasi, Cl amülaasi puhul). Aktiveeriv toime võib avalduda allosteeriliselt, koensüümi ja ensüümi valkosa sidujatena, substraadi ja ensüümi seostajatena. · Anorgaanilised ja orgaanilised ühendid: Hcl pepsinogeeni, cAMP proteiini kinaaside, sapphapped lipaaside puhul. Nad toimivad allosteerilise regulaatoritena. 2. Ensüümide inhibitsioon · Pöördumatu kovalentselt interakteeruvad ensüümidega. Inhibiitorit ei ole võimalik molekulist eemaldada. Molekul sureb koos inhibiitoriga. Kasutatakse sõjaväes, fosfororgaanilised ühendid. Meditsiinis vähe kasutusel. Nt. angiotensiini inhibiitor.
konkreetset keemilist reaktsiooni. Need antikehad seostuvad transition state molekulidega. Näit. antikehad, mis on tehtud kasutades ferrokelataasi transition state analoogi, katalüüsib Fe 2+ iooni lülitumist porfüriini ringi 80 madalama kiirusega kui ferrokelataas, aga 2500 suurema kiirusega kui mitte-katalüüsitud reaktsiooni korral. 6.6 Selgitage allosteerilise regulatsiooni mudelit ja kineetikat. Paljudele ensüümidele on iseloomulik peale aktiivtsentrir veel regulatoorne tsenter, millega seonduvad regulaatorid (=ioonid ja madalmolekulaarsed ühendid). Regulaatorite seondumine regulatoortsentriga muudab valgu konformatsiooni ja seega kutsub esile
Valkude põhiomadus siduda teisi valkemolekulaarne komplementaarsus Ligand mingi valguga spetsiifiliselt interakteeruv molekul Polüpeptiidid Mittevalgulised Ligandi seondumine kutsub esile märklaudvalgu (retseptori või ensüümi) konformatsiooni muutuse Ligandi (k.a ensüümi) spetsiifilisuse mõõt on afiinsus Mehhanismid, mis reguleerivad valkude funktsionaalsust Allosteerilised üleminekud (allosteeriline kontroll) Katalüütiliste subühikute konformatsiooni muutus allosteerilise regulaatori seondumise järgselt, üleminek aktiivse ja mitteaktiivse vormi vahel (active and inactive state) Ligandide kooperatiivsed efektid (ühe ligandi seondumine kas inhibeerib või soodustab järgmise seondumist, Hilli koefitsioent) Fosforüleerimine - defosforüleerimine Proteolüütiline modifitseerimine (aktivatsioon või innakstivatsioon, nt trüpsinogeen ja trüpsiin- seedeensüümid) Valkude kompartmentalisatsioon- ensüüm kas pääseb või ei
(valkudele lisatakse fosfaatrühmi), mida katalüüsivad ensüüm proteiinkinaasid, ja defosforüleerimine, mida katalüüsivad fosfataasid; mõjutab valgu seondumist ligandile (üks nendest vormidest on valgu aktiivne vorm, teine mitte) 3.Proteolüütiline lõikamine (trüpsinogeen, chymotrüpsinogeen), mis aktiveerib/deaktiveerib valke pöördumatult. 4.Allosteerilised muutused ligandi molekuli seondamine indutseerib valgu konformatsiooni muutuse või allosteerilise transitsiooni, mis mõjutab valgu aktiivsust - (RNA) primaartranskript - Basaalsed transkriptsioonifaktorid Valgud nimega transkripstioonifaktorid abistavad RNA polümeraasi ja reguleerivadtema funktsiooni. vajatakse igas transkriptsiooni. - Modulatoorsed transkriptsioonifaktorid - Valgud nimega transkripstioonifaktorid abistavad RNA polümeraasi ja reguleerivadtema funktsiooni. Võimaldavad ekspresseerida erinevaid geene erineval ajal ja erinevas koes.
6. Sümogeenide (proensüümide), isosüümide, modulaatorvalkude abil. 3. Proensüümid (sümogeenid) ja isoensüümid (isosüümid) mõisted, nende roll katalüüsi regulatsioonis. Sümogeenid ehk proensüüümid- ensüümi mitteaktiivne eellane. Isoensüümid ehk isosüümid- neil on mitu erinevat struktuurivormi, kuid katalüüsivad kõik ühte keemilist reaktsiooni 4. Allosteerilised ensüümid - mõiste, bioloogiline roll. Regulatoorse tsentri mõiste molekulaarne sisu. Allosteerilise regulatsiooni mudelid; aktiveerimine ja inhibeerimine. Allosteeriliste ensüümide kineetilised kõverad (v versus S). Ainevahetusradade olulisemaid etappe katalüüsivad allosteerilised ensüümid. Allosteerilised ensüümid on võimelised ära tundma nii inhibiitoreid kui aktivaatoreid. Allosteerilise regulatsiooni mudelid: MWC kooskõlaline mudel- Tingimused: 1
inhibeerima ja aktiveerima, et saavutada olukord, kus F ja I esineksid võrdsetes hulkades ja samuti oleks kontrollitud F + I summaarne hulk rakus? Produkt F peab inhibeerima CD katalüüsivat ensüümi ja/või aktiveerima CG katalüüsivat ensüümi. Ja sama I-ga. Lisaks on kasulik veel olukord, kus nii F kui ka I akumuleerumine inhibeeriks mõlema haruraja esimest ühist reaktsiooni ehk A B ensüümi. 83. Millised väited on õiged allosteerilise ensüümi kohta? Allosteeriline ensüüm: a) käitub efektori puudumisel vastavalt Michaelis-Menteni kineetikale b) on reeglina monomeerne ensüüm c) on reeglina multimeerne ensüüm d) sisaldab aktiivtsentrist eraldiseisvat efektormolekulide seostumiskohta e) on alati glükosüleeritud 84. Visandage reaktsioonikiiruse sõltuvus substraadi kontsentratsioonist juhul kui ensüüm seob oma substraati positiivse kooperatiivsuse alusel. 85
erinevad). Seega ei ole tõenäoline ka raja lõppproduktide seostumine raja esimese ensüümi aktiivtsentrisse ning tagasiside kaudu reguleeritavad ensüümid sisaldavad lisaks aktiivtsentrile ka eraldi regulaatorite seondumise kohta või kohti. Neid kohti nimetatakse allosteerilisteks seostumiskohtadeks ja neid reguleerivaid ensüüme allosteerilisteks ensüümideks. krt kas keegi oskaks seda lühemalt sõnastada, ma ei oska? 92. Millised väited on õiged allosteerilise ensüümi kohta? Allosteeriline ensüüm: a) käitub efektori puudumisel vastavalt MichaelisMenteni kineetikale??? b) on reeglina monomeerne ensüüm c) on reeglina multimeerne ensüüm d) sisaldab aktiivtsentrist eraldi seisvat efektormolekulide seostumiskohta e) on alati glükosüleeritud Allosteerilised ensüümid on eranditult multimeersed valgud, s.t. nad koosnevad rohkem kui ühest subühikust ja sisaldavad seega ka rohkem kui ühte aktiivtsentrit (iga subühik sisaldab ühe
tingimuste juures Km – Michaelise konstant; substraadi kontsentratsioon, mille juures ensüümi töökiirus on pool maksimaalsest töökiirusest V max väike Km väärtus tähendab, et antud substraat seondub ensüümiga tugevalt 3. Mehhanismid, mis reguleerivad valkude afiinsust, allosteeriline kontroll -Allosteerilised üleminekud (allosteeriline kontroll) Katalüütiliste subühikute konformatsiooni muutus allosteerilise regulaatori seondumise järgselt, üleminek aktiivse ja mitteaktiivse vormi vahel (active and inactive state) Ligandide kooperatiivsed efektid (ühe ligandi seondumine kas inhibeerib või soodustab järgmise seondumist, Hilli koefitsioent) -Fosforüleerimine - defosforüleerimine -Proteolüütiline modifitseerimine (aktivatsioon või innakstivatsioon, nt trüpsinogeen ja trüpsiin- seedeensüümid)
Seega ei ole tõenäoline ka raja lõppproduktide seostumine raja esimese ensüümi aktiivtsentrisse ning tagasiside kaudu reguleeritavad ensüümid sisaldavad lisaks aktiivtsentrile ka eraldi regulaatorite seondumise kohta või kohti. Neid kohti nimetatakse allosteerilisteks seostumiskohtadeks ja neid reguleerivaid ensüümeallosteerilisteks ensüümideks. krt kas keegi oskaks seda lühemalt sõnastada, ma ei oska? 92. Millised väited on õiged allosteerilise ensüümi kohta? Allosteeriline ensüüm: a) käitub efektori puudumisel vastavalt MichaelisMenteni kineetikale??? b) on reeglina monomeerne ensüüm c) on reeglina multimeerne ensüüm d) sisaldab aktiivtsentrist eraldi seisvat efektormolekulide seostumiskohta e) on alati glükosüleeritud Allosteerilised ensüümid on eranditult multimeersed valgud, s.t. nad koosnevad rohkem kui ühest subühikust ja
Märkige juurde millise ühendi poolt ja kuidas peaks antud metabolismirada reguleerima. 80. Rakus on tegemist harukohta sisaldava metabolismirajaga. Rakul on vaja ühendeid F ja I võrdsetes hulkades. Milliste ühendite poolt ja milliseid etappe peaks tagasiside kaudu inhibeerima ja aktiveerima, et saavutada olukord, kus F ja I esineksid võrdsetes hulkades ja samuti oleks kontrollitud F + I summaarne hulk rakus? 81. Millised väited on õiged allosteerilise ensüümi kohta? Allosteeriline ensüüm on reeglina multimeerne ensüüm ja sisaldab aktiivtsentrist eraldiseisvat efektormolekulide seostumiskohta 82. Visandage reaktsioonikiiruse sõltuvus substraadi kontsentratsioonist juhul kui ensüüm seob oma substraati positiivse kooperatiivsuse alusel. 83. Märkige juurde milline graafikul kujutatud kõveratest vastab allosteerilise ensüümi kineetikale 84. Milleks on vajalik O2 kooperatiivne seostumine hemoglobiinile
5) Allosteeriliste efektorite abil; 6) Sümogeenide, isosüümide, modulaatorvalkude abil. 3. Proensüümid (sümogeenid) ja isoensüümid (isosüümid) mõisted, nende roll katalüüsi regulatsioonis. Proensüümid Isoensüümid mitu erinevat struktuurivormi, kuid katalüüsivad kõik ühte keemilist reaktsiooni 4. Allosteerilised ensüümid - mõiste, bioloogiline roll. Regulatoorse tsentri mõiste molekulaarne sisu. Allosteerilise regulatsiooni mudelid; aktiveerimine ja inhibeerimine. Allosteeriliste ensüümide kineetilised kõverad (v versus S). Allosteerilised ensüümid on võimelised ära tundma nii inhibiitoreid kui aktivaatoreid. Katalüüsivad ainevahetusradade olulisemaid etappe. Sõltuvad kvaternaarstruktuuri muutustest. 5. Hemoglobiini funktsioneerimine allosteerilise regulatsiooni näitena. Müoglobiini ja hemoglobiini molekulide struktuur ja füsioloogiline roll. Struktuuride erinevuste
aktiveerimine LIISI KINK 36 BIOKEEMIA test I Isosüümid on ensüümi vormid, mis katalüüsivad samu reaktsioone, kuid erinevad üksteisest nii struktuuri kui katalüütiliste parameetrite poolest. 4. Allosteerilised ensüümid - mõiste, bioloogiline roll. Regulatoorse tsentri mõiste molekulaarne sisu. Allosteerilise regulatsiooni mudelid; aktiveerimine ja inhibeerimine. Allosteeriliste ensüümide kineetilised kõverad (v versus S). Allosteerilisteks nimetatakse ensüüme, mida reguleeritakse regulatoorsete molekulide, nn allosteeriliste efektorite, pöörduva, mittekovalentse sidumise kaudu. Allosteerilised efektorid sünteesitakse sama metaboolse raja mõnes teises etapis. Efektorid võivad olla nii otseside aktivaatorid kui ka tagasiside inhibiitorid.
- dopamiini analoogid? Optiline isomeer võib anda vähem või rohkem interaktsioone. Antagonist - seostub aga ei aktiveeri - võib toimida nii aktiivtsentrisse kui väljaspoole - väljaspool aktiivtsentrit mõjub allosteeriliselt või vihmavarjuna. Vastab aktiivtsentri konfiguratsioonile ja interakteerub selle funktsionaalsete rühmadega, kuid retseptori konformatsiooni ei muuda. Allosteeriliselt seostub allosteerilise tsentri, mitte aktiivtsentriga ning muudab seostumise tulemusena retseptori aktiivtsentri konformatsiooni ning agonist ei saa seonduda. Vihmavarju efekti näol seostub väljaspool aktiivtsentrit olevate aminohappe jääkidega ning katab tsentri osaliselt või täielikult. Osaline agonist aktiveerib retspeotir kuid avab kanali väiksemal määral kui agonist. Kutsub esile ainult nõrga bioloogilise vastuse. Osalist agonisti võiks
4. Pürimidiinide biosüntees. Lähteühendid: karbamoüülfosfaat, aspartaat, 5-fosforibosüülpürofosfaat. Tsükkel sünteesitakse 6 astmega. Uridiinmonofosfaat (UMP) on aluseks ntks CTP sünteesiks. CTP süntees UTP-st. Amineerimine UTP pürimidiinringi 4. asendis. Eukarüootides pärineb aminorühm glutamiini amiidrühmast, + bakterites on allikaks NH4 . Pürimidiinide sünteesi regulatsioon. Loomades on allosteerilise regulatsiooni ensüümiks karbamoüülfosfaadi süntetaas: ATP ja PRPP aktiveerivad ning produktid UDP ja UTP inhibeerivad. 5. Desoksüribonukleotiidide ainus roll on olla DNA sünteesi eelühendiks. 4 Enamikus organismidest on substraatideks vastavad nukleosiid-
· Modulaatori seostumine ühele subühikule põhjustab konformatsioonimuutusi teistes subühikutes · Konformatsiooni muutus ühes subühikus põhjustab muutusi teistes subühikutes Näited: hemoglobiin (mis ei ole küll ensüüm) ja aspartaadi transkarbamülaas (ATCase). Rõhuv enamus allosteerilisi ensüüme ilmutavad substraadi sidumisel positiivset kooperatiivsust. Võrreldes sarnase mitte-allosteerilise ensüümidega on nende aktiivsus madalatel substraadi kontsentratsioonidel madalam. S-kujuline substraatsõltuvus on erinevate ensüümide korral erinev - võib toimuda järsk tõus väga kitsas kontsentratsioonivahemikus. 5) Ensümaatiliste reaktsioonide kineetika: Michaelis-Menteni võrrand ja kineetilised parameetrid. MM pakkusid välja reaktsiooni skeemi: k1 kcat E + S <===> ES ===> P + E
Tenofovir disoproxil ja adelovir dipivoxil sisaldavad kahe estriga kaitstud fosfaatrühma, mille estrid organismis hüdrolüsitakse. Jääb rakku pikaks ajaks. Mittenukleosiidsete HIV pöördtranskriptaasi inhibiitorite toimemehhanism NNRTI-d nevirapine, delavirdine, efavirenz 2 Sidumiskohas toimub interakteerumine AH-dega (Lys, Pro, Tyr, Val, Leu, Trp). Tegemist on hüdrofoobsete molekulidega, mis seostuvad hüdrofoobse allosteerilise tsentriga. Seostumine DNA polümeraasiga on väiksemal määral kui NRTI-de puhul, mistõttu kõrvaltoimeid vähem. Sellegipoolest ei saa neid üksi kasutada, kuna vastasel juhul tekib nende sidumise kohas mutatsioon. Kasutatakse koos NRTI-dega. HIV proteaasi inhibiitorite toimemehhanism Proteaasi inhibiitorid on disainitud siirdeoleku inhibiitoritena, mis sisaldavad hüdrolüüsile vastupidavat siirdeoleku tetraeedrilist isosteeri. Inhibiitor peab
3.3.2. translatsiooni elongatsiooniga 3.4. Post-translatsiooniliselt 3.4.1. valkude lagundamisega Allosteeriline regulatsioon. Allosteerilisel ensüümil on aktiivtsenter, mis viib reaktsiooni läbi, ning allosteerilisesse taskusse seondub efektor, mis pole substraat ega vii reaktsiooni läbi. Efektor on vajalik ensüümi aktiivtsentri konformatsiooni muutumiseks. Efektor võib olla nii positiivse kui negatiivse mõjuga ensüümi aktiivsusele. Allosteerilise aktivatsiooni korral on ensüümi aktiivsuseks vaja efektori seondumine allosteerilisse taskusse, allosteerilise inhibitsiooni korral efektori seondumine muudab ensüümi inaktiivseks või pärsib ensüümi tööd. Allosteeriline regulatsioon on olemas ka transkriptsiooni regulaatoritel. Sellisel juhul on regulaatori aktiivtsentriks DNA-d siduv domeen ning allosteeriliseks taskusse seonduvaks efektoriks võib olla substraat, produkt või mõni muu regulatoorne molekul. Kui regulaatori DNA-d
8. Glükoneogeneesi füsioloogiline roll, glükolüüsi ja glükoneogeneesi vastassuunaline regulatsioon. Glükoneogenees protsess, milles mitmesugused eellasmolekulid (laktaat, püruvaat, glütserool, aminohapped) muudetakse glükoosiks. Vajalik nälgimise korral kui glükoosi tase langeb. Glükoos on ainukeseks energia allikaks ajule, testistele, erütrotsüütidele ja neeru säsile. 9. Glükogeeni süntees ja degradatsioon, nende protsesside kontroll allosteerilise regulatsiooni ja kovalentse modifitseerimise abil. 10. Rasvhapete metabolism. oksüdatsiooni ja rasvhapete sünteesi regulatsioon. Rakusisene kompartmentalisatsioon. 11. Glükoos-6-fosfaadi kasutamine erinevates metaboolsetes reaktsioonides. Glükoosi vabanemine vereringesse 12. Püruvaadi allikad ja metaboolsed produktid 13. AcCoA allikad ja kasutamine 14. Metabolism ajus 15. Aktiivse ja passiivse lihase metabolism 16
T rakud on CD8- ja CD4-;. Ligandideks on põhiliselt fosforüleeritud mittepeptiidsed metaboliidid, mida rakus on raku endi omi ja bakteriaalseid. Retseptorite repetuaar - suhteliselt väike, sest metaboliitide varieeruvus ei ole suur. Äratundmine on: 1) MHC-laadne (kasutatavad MHC-d on mitteklassikalised) 2) superantigeen-laadne (superantigeenid seonduvad V elemendi kaudu mittespetsiifiliselt) 3) allosteerilise efekti kaudu (ligand seondub retseptoriga- konformatsiooni muutus, mille tunneb ära teise raku retseptor) 4) AG-AK laadne. T rakud osalevad autoimmuunsuse kujunemisel, samuti kasvajarakkude ja self-stress valkude äratundmisel 50...95% inimese T rakkudest ekspresseeerib ühte kindlat TCR varianti - 9 /2. Mittepeptiidseid antigeene tunnevad ära T rakud: TCR+CD4-+CD8-; TCR+CD8+, TCR+CD4-+CD8- . Nii humoraal kui rakulises imm
Môlemad tüüpi T rakud vôivad olla nii "helper" kui "killer" funktsiooniga. T rakud on CD8- ja CD4-;. Ligandideks on põhiliselt fosforüleeritud mittepeptiidsed metaboliidid, mida rakus on raku endi omi ja bakteriaalseid. Retseptorite repetuaar - suhteliselt väike, sest metaboliitide varieeruvus ei ole suur. Äratundmine on: 1) MHC- laadne (kasutatavad MHC-d on mitteklassikalised; 2) superantigeen-laadne (superantigeenid seonduvad V elemendi kaudu mittespetsiifiliselt; 3) allosteerilise efekti kaudu (ligand seondub retseptoriga- konformatsiooni muutus, mille tunneb ära teise raku retseptor; 4) Ag-AK laadne. T rakud osalevad autoimmuunsuse kujunemisel, samuti kasvajarakkude ja self-stress valkude äratundmisel 50...95% inimese T rakkudest expresseeerib ühte kindlat TCR varianti - 9 /2.Selle TCR molekuli pealispinnal moodustub kliff, kuhu saavad seonduda mikroobide (M.tuberculosis) fosfolipiidid otse (ilma MHC presentatioonita)
Niisuguseid ensüüme nimetatakse 21 Maris Kallus KKS 2010 allosteerilisteks ensüümideks. Nii nagu aktiivtsenter, on ka allosteeriline tsenter võimeline siduma talle keemiliselt struktuurilt sobivaid ühendeid. Einevalt aktiivtsentrist ei toimu seal aga mingit katalüüsiprotsessi, seetõttu ei käsitleta allosteerilise tsentri kaudu ensüümiga seonduvaid keemilisi ühendeid substraatidena. Nende sidumine ensüümi regulatoorses keskuses mõjutab oluliselt aktiivtsentri seisundit ja seeläbi ka ensüümi aktiivsust. 10. Ensüümide spetsiifilisus: Ensüümide üheks kõige iseloomulikumaks omaduseks on nende spetsiifilisus. Üldiselt tähendab see, et iga ensüüm on võimeline katalüüsima kas kindlat liiki keemilist reaktsiooni või siis ainult kindla keemilise ühendi teatud muundumisprotsesse
N inhibeerib C K ensüümi ja/või aktiveerib C D ensüümi Lisaks inhibeerivad nii G kui N mõlema raja esimest ühist reaktsiooni ehk A B ensüümi Ensüümid, mis reguleeritavad tagasiside kaudu, on enamasti allosteerilised ensüümid. Allosteeriline regulaatormolekul seostub substraadiga võrreldes erinevasse kohta, tal on oma spets regulaatormolekulide seostumiskoht või kohad. Heteroallosteeria võimaldab regulatsiooni tagasiside kaudu Allosteerilise aktivaatori lisamisel hakkab kiiruse sõltuvus substraadi kontsentratsioonist järjest rohkem sarnanema hüperboolile. Kui ensüüm on aktivaatoriga küllastunud, siis on MM võrrandile vastav kineetika ja see vastab valgu R-vormile (seob substraati tugevamini). Ihibiitoriga on sama lugu kui küllastame ensüümi inhibiitoriga ära, siis kineetika läheb üle MM kineetikaks ja vastab T-vormile. Tetrameerne T-vormtetrameerne R-vorm
annaabi.ee 
