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. Regulatoorne tsenter e allosteeriline tesenter tsenter millega reguleeritakse reaktsiooni kiirust
Valkude fosforüleerimise/defosforüleerimise roll ensüümide aktiivsuse regulatsioonis. Ensüümide aktiivsuse regulatsiooniks raku tasandil on 6 võimalust: 1) Geneetiline kontroll geeni ekspressiooni indutseerimine või allasurumine 2) Substraadi kontsentratsiooni kaudu - kiirus sõltub substraadi kättesaadavusest 3) Produkti kontsentratsiooni kaudu - kiirus väheneb produkti akumuleerumisel 4) Ensüümide kovalentse modifitseerimise teel (fosforüleerimine) 5) Allosteeriliste efektorite (modulaatorite) abil 6) Sümogeenide (proensüümide), isosüümide, modulaatorvalkude abil Kovalentne modifitseerimine Ensüüme, mida reguleeritakse kovalentse modifitseerimise teel, nimetatakse interkonverteeritavateks ensüümideks. Ensüüme, mis katalüüsivad interkonverteeritavate ensüümide kahe vormi vahelist konversiooni, nimetatakse konverterensüümideks (proteiinkinaas ja proteiinfosfataas antud näite korral). 3
aktiivsuse regulatsioonis. 1. Geneetiline kontroll geeni ekspressiooni indutseerimine või allasurumine; 2. Substraadi kontsentratsiooni kaudu kiirus sõltub substraadi kättesaadavusest; 3. Produkti kontsentratsiooni kaudu kiirus väheneb produkti kuhjumisel; 4. Ensüümide kovalentse modifitseerimise teel (fosforüleerimine); -muudab valkude aktiivsust ja funktsiooni. Fosforüleerimine muudab ensüüme aktiivsemaks, defosforüleerimine muudab vähem aktiivseks. 5. Allosteeriliste efektorite (modulaatorite) abil; 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
2. Ensüümide aktiivsuse regulatsiooniks raku tasandil on 6 võimalust: Geneetiline kontroll (geeni ekspressiooni indutseerimine või allasurumine); substraadi kontsentratsiooni kaudu (kiirus sõltub substraadi kättesaadavusest); produkti kontsentratsiooni kaudud (kiirus väheneb produkti akumuleerumisel); ensüümide kovalentse modifitseerimise teel (fosforüleerimine); allosteeriliste efektorite (modulaatorite) abil; sümogeenide, isosüümide, modulaatorvalkude abil. Kovalentne modifitseerimine. Ensüüme, mida reguleeritakse kovalentse modifitseerimise teel, nim interkonverteeritavateks ensüümideks. Ensüüme, mis katalüüsivad interkonverteeritavate ensüümide kahe vormi vahelist konversiooni, ni konverterensüümideks (ntks proteiinkineaas ja proteiinfosfataas). Joonis loeng9/slaid7! 3
Ensüümide kovalentne modifitseerimine. Valkude fosforüleerimise/defosforüleerimise roll ensüümide aktiivsuse regulatsioonis. 1) Geneetiline kontroll geeni ekspressiooni indutseerimine või allasurumine; 2) Substraadi konts. kaudu kiirus sõltub substraadi kättesaadavuseset; 3) Produkti konts. kaudu kiirus väheneb produkti akumuleerumisel; 4) Ensüümide kovalentse modifitseerimise teel fosforüleerimine; 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.
3. Mehanismid, mis reguleerivad valkude afiinsust, allosteeriline kontroll (1) Allosteerilised üleminekud (allosteeriline kontroll). (2) Fosforüleerimine defosforüleerimine. (3) Proteolüütiline modifitseerimine (aktivatsioon või innaktivatsioon). (4) Valkude kompartmentalisatsioon ensüüm kas pääseb või ei pääse substraadile ligi. Allosteerilisteks nii ensüüme, mida reguleeritakse regulatoorsete molekulide, nn allosteeriliste efektorite, pöörduva mittekovalentse sidumise kaudu. Allosteerilised efektorid sünteesitakse sama metaboolse raja mõnes teises etapis, efektroid võivad olla nii otseside aktivaatorid kui ka tagasiside inhibiitorid. Omavad regulatoorset e allosteerilist tsentrit efektori sidumiseks. On oligomeersed kvaternaarse struktuuriga valgus. Toimivad rakumetabolismis regulaatoritena. Allosteerilised valgud võivad esineda ühest kahest olekus: R (lõdvestunud) ja T (pingestunud)
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 pääse substraadile ligi. Allosteeriliseks nim ensüüme, mida reguleeritakse regulatoorsete molekulide nn allosteeriliste efektorite, pöörduva, mittekovalentse sidumise kaudu. Allosteerilised efektorid sünteesitakse sama betaboolse raja mõnes teises etapis. Efektorid võivad olla nii otseside ektivaatorid kui ka tagasiisde inhibiitorid. Efektoreid, mis suurendavad valgu aktiivsust, nimetatakse allosteerilisteks aktivaatoriteks, kusjuures neid, mis vähendavad valgu aktiivsust, nimetatakse allosteerilisteks inhibiitoriteks. Termin allosteeria tuleneb kreeka keelest vihjates
regulatoorseid subühikuid · On tavaliselt suuremad ja keerukamad kui MM kineetikale vastavalt käituvad ensüümid Allosteerilised ensüümid: · Kui aktiivsuse modulaatoriks on substraat, siis on regulatsioon homotroopne, kui mõni muu ühend, siis heterotroopne. · Jagunevad K ja V tüüpi ensüümideks (paljud on segatüüpi). · K tüüpi allosteeriliste ensüümide kineetika ei allu MM võrrandile - v sõltuvust [S]st ei iseloomusta hüperboolne vaid S-kujuline (sigmoidne) sõltuvus. Substraadi kontsentratsiooni, kus kiirus on pool maksimaalsest nimetatakse K0.5 või KS, aga mitte Km. · Sigmoidse substraatsõltuvuse põhjustab kooperatiivsus subühikute vahel: · Modulaatori seostumine ühele subühikule põhjustab konformatsioonimuutusi teistes subühikutes
· geomeetriline spetsiifilisus võime eristada substraate molekulis esinevate keemiliste rühmade järgi Reaktsioonikiiruse reguleerimise võimalused rakkudes · geneetiline kontroll geeni ekspressiooni indutseerimine või allasurumine · substraadi kontsentratsiooni kaudu kiirus sõltub substraadi kättesaadavusest · produkti kontsentratsiooni kaudu kiirus väheneb produkti akumuleerumisel · ensüümide kovalentse modifitseerimise teel · allosteeriliste efektorite abil · sümogeenide, isosüümide, modulaatorvalkude abil Valkude fosforüleerimise roll ensüümide aktiivsuses Katalüütiliselt aktiivne on ENSÜÜM-OH vorm, katalüütililselt inaktiivne on ENSÜÜM-PO4 vorm Allosteerilised ensüümid ... on ensüümid, mida reguleeritakse regulatoorsete molekulide pöörduva, mittekovalentse sidaise kaudu. Regulatoorsed molekulid sünteesitakse sama metaboolse raja mõnes teises etapis. Efektorid võivad olla nii
vastavalt vaba glükoos või glükoos-1-fosfaat. ENSÜÜMIDE AKTIIVSUSE KONTROLL RAKU TASEMEL · E kontsentratsiooni kaudu geneetiline kontroll geeni ekspressiooni indutseerimise või allasurumise kaudu · S kontsentratsiooni kaudu reaktsiooni kiirust mõjutab substraadi kättesaadavus · Produkti(de) kontsentratsiooni kaudu - produkti akumulee-rumisel kiirus väheneb · E kovalentse modifitseerimise teel (N: fosforüülimine) · Allosteeriliste efektorite (modulaatorite) abil · Sümogeenide (=proensüümide) ja isosüümide sünteesi kaudu NB! Keskkonnategurite mõju (temperatuur, pH, ioonjõud) ensüümi aktiivsusele. Allosteerilised ensüümid Ensüümid, mille molekuli konformatsioon muutub efektori seondumise tulemusel (allos teine, stereos kuju). Mootorvalgud ehk molekulaarmootorid on... ...valgud, mis muundavad ATP-energia liikumisenergiaks Kahe koos töötava valgu kompleksid · Mikrotuubul-mootorid