enzymy30

124 Sekcja C - Enzym!

Rys. 4. Wykres początkowej szybkości reakcji (\/₀) aiiosterycznego enzymu -karbamoilotransferazy asparaginianowej jako funkcji stężenia substratu

ATCaza jest złożona z sześciu podjednostek katalitycznych i sześci.; podjednostek regulatorowych. Enzym podlega inhibicji w drodze sprzężenia zwrotnego przez końcowy produkt szlaku, cytydynotrifosforar. (CTP; patrz temat FI), który działa jako inhibitor allosteryczny (rys. 3}... Jego cząsteczka wiąże się z podjednostkami regulatorowymi i powoduje zmniejszenie katalitycznej aktywności ATCazy, zmniejszając powinowactwo podjednostek katalitycznych względem cząsteczek substratu. Odwrotnie, ATP, jeden z produktów pośrednich pojawiających się wcześnie w szlaku, działa jako aktywator allosteryczny, zwiększając powinowactwo ATCazy względem jej substratów i powodując wzrost jej aktywności 1 (rys. 3). ATP współzawodniczy z CTP o to samo miejsce wiążące na podjednostce regulatorowej. Wysoki poziom ATP stanowi dla komórki sygnał, że jest dostępna energia dla replikacji DNA; zatem ATCaza zostaje uaktywniona, co prowadzi do syntezy nukleotydów pirymidynowych niezbędnych do tej replikacji. Gdy pirymidyny są obecne w dużej ilości, wysoki poziom CTP hamuje ATCazę, zapobiegając przez to zbędnej syntezie N-karbamoiloasparaginianu i dalszych produktów pośrednich szlaku.

Odwracalne

modyfikacje

kowalencyjne

Odwracalne modyfikacje kowalencyjne polegają na tworzeniu i rozcinaniu wiązań kowalencyjnych między grupami niebiałkowymi a cząsteczką enzymu. Chociaż wiele niebiałkowych grup może być odwracalnie dołączanych do enzymów, wpływając na ich aktywność, najczęstszą modyfikacją jest dodawanie i usuwanie grupy fosforanowej (odpowiednio, fosforylacja i defosforylacja). Fosforylacja katalizowana jest przez kinazy białkowe używające często ATP jako donora grupy fosforanowej, natomiast defosforylaqa jest katalizowana przez fosfatazy białkowe (rys. 5). Dodawanie i usuwanie grupy fosforanowej powoduje zmiany w trzeciorzędowej strukturze enzymu, co zmienia jego aktywność katalityczną. Jedna klasa kinaz białkowych przenosi grupę fosforanową specyficznie na grupy hydroksylowe reszt Ser lub Thr docelowego enzymu [kinazy białkowe serynowo/treoninowe, których przykładem jest kinaza białkowa zależna od cyklicznego adenozyno-S^-monofosforanu (cAMP)], natomiast inna klasa przenosi grupę fosforanową na grupę hydroksylową