Фермент активтігінің фосфорлану-дефосфорлану арқылы өзгеруі

А- активтігі төмен фермент, Б- фосфатаза, В- киназа, Г- активтігі жоғары фермент

Фермент -СН₂-ОН - 14-ші сериннің бүйір тізбегі, фермент -СН₂-О- Р - фосфат қалдығының 14-ші серинге бйланысуы

Белоктың белгілі бір амин қышқыл қалдығына фосфат тобын жалғайтын фермент протеинкиназа болып табылады. Ал, фосфат қалдығын белоктан үзетін протеинфосфатаза ферменті. Әдетте фосфат белоктың құрамындағы серин, треонин және тирозин амин қышқылдарының бүйір тізбегінде ОН-тобымен ковалентті байланысады. Бұл кезде фосфат байланысқан жеріне қосымша заряд береді және оның оттегі атомдары белоктың басқа бірқатар топтарымен сутегілік байланысқа түсе алады. Көпшілік жағдайда ол оттегі атомдары спиралдың басындағы пептидтік қаңқаның амид топтарымен немесе аргинин қалдығының зарядталған гуанидин тобымен әрекеттеседі. Фосфорланған бүйір тізбегі белоктың үшінші деңгейдегі структурасының құрылуында шешуші роль атқаратын полипептид бөлігінде болса – онда фосфорланудың әсері соншалықты күшті болып, субстратты байланыстыру және катализдік реакция жылдамдығы күрт өзгереді.

Кейбір киназалар базофильді, яғни олар негіздік қасиеті жоғары көрші қалдықтар бар жердегі айтылған амин қышқылдарын тезірек фосфорлайды, ал екіншілері айналасында пролин бар жерге құштар. Ескерте кететін нәрсе – полипептидтік бірінші деңгейдегі қатары фосфорлану нысанасын таңдауда пәлендей роль атқармайды.

Полипептидтің бойында бір-бірінен алшақ орналасқан қышқыл қалдықтарын бір кеңістікке жинақтайтын белоктың үшінші деңгейі ғана протеинкиназа субстрат ретінде танитын амин қышқыл қалдықтарының топографиясын бере алады. Сонымен қатар, фосфорланған қалдықтардың да қаншалықты бір-біріне жақын орналасқаны да белоктың протеинкиназа үшін субстрат ретінде танылуында маңызды роль атқарады.

Фосфорлау арқылы реттелу көбінесе күрделі процесс болып келеді. Кейбір белоктарда әртүрлі протеинкиназа тани алатын бәріне жалпы тізбектер болады. Кей кездерде фосфорлау иерархиялы, яғни қышқыл қалдықтарының фосфорлануының белгілі бір кезегі болады және ол процесс әртүрлі протеинкиназалармен іске асады.

Реттеуші механизм болу үшін фосфорлану әлбетте қайтымды болуы керек. Клеткада фосфосерин, фосфотреонин және фосфотирозиндердегі эфирлік байланыстарды үзетін арнайы протеинфосфатазалар тобы болады.

Протеолиздік үзу арқылы реттеу Кейбір ферменттердің активтігі жоқ алғышарт-молекула түрін зимоген деп атайды – олардан белгілі бір полипептид тізбегі үзілгенде ғана активтенеді. Асқазан мен өттегі көптеген протеазалардың активтігі осындай жолмен реттеледі. Мысалы, химотрипсин және трипсин алғаш өздеріне сәйкес химотрипсиноген және трипсиноген түрінде синтезделеді. Ферменттің арнайы жерінен полипептид тізбегінің үзіліп кетуі активті орталықты «жалаңаштайтын», яғни ферментті активтендіретін конформациялық өзгерістерге алып келеді. Бұл процесс те қайтымсыз.

Активті емес трипсиноген

энтеропептидаза

вал-(асп)₄-лиз үзіліп тасталады

Активті трипсин

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: