2906542942

192 W. MAKAREWICZ [24]

stężenie nukleotydów adeninowych jest najniższe, najmniejsze są także stężenia ATP i GTP, a najwyższe stężenia ADP, AMP i GDP.

Generację oscylacji w doświadczeniach przedstawionych na rycinach 7 i 8 autorzy tłumaczą następująco. W chwili rozpoczynania reakcji jedynym nukleotydem adeninowym obecnym w mieszaninie reakcyjnej jest ATP, który hamuje aktywność fosfofruktokinazy. Po dodaniu glukozy następuje jej fosforylacja pod wpływem heksokinazy, co powoduje spadek stężenia ATP i zmniejszenie zahamowania aktywności fosfofruktokinazy. Równocześnie dzięki reakcji katalizowanej przez kinazę adenylanową wzrasta stężenia AMP — aktywatora fosfofruktokinazy. W miarę nagromadzania się fruktozo-6-fosforanu i aktywacji fosfofruktokinazy, zaczyna powstawać fruktozo-l,6-dwufosforan. W momencie, gdy szybkość wytwarzania fruktozo-l,6-dwufosforanu, przewyższy szybkość jego zużywania w dalszych reakcjach glikolizy, wzrost aktywności fosfofruktokinazy staje się autokatalityczny, gdyż fruktozo-l,6-dwufosforan będący produktem reakcji, jest równocześnie bardzo silnym jej aktywatorem. W wyniku tej autokatalitycznej aktywacji fosfofruktokinazy następuje gwałtowne zużycie nagromadzonych estrów heksozomonofosforanowych i gwałtowny spadek stężenia ATP, a wzrost stężenia ADP. W wyniku reakcji katalizowanej przez kinazę adenylanową powoduje to wzrost stężenia AMP co uzewnętrznia się w przyspieszeniu dezaminacji i prowadzi do gwałtownego zmniejszenia całkowitego stężenia nukleotydów adeninowych. Na rycinie 7 i 8 te momenty zaznaczone są pionowymi strzałkami. Dalszy metabolizm fruktozo-l,6-dwufosforanu na drodze glikolizy prowadzi do regeneracji ATP i GTP. Następuje wskutek tego ponowne zahamowanie aktywności fosfofruktokinazy przez ATP. Dezaminacja AMP ustaje również wskutek obniżenia stężenia substratu, a także wskutek zahamowania dezaminazy AMP przez GTP. Gdy stosunek [GTP]/[GDP] osiągnie wartość wystarczająco wysoką by zniwelować hamowanie syntetazy ade-nylobursztynianowej przez GDP, rozpoczyna się aminacja IMP do AMP. Konwersja IMP w AMP trwa do wyczerpania się nagromadzonych zasobów energetycznych w postaci kwasu 1,3-dwufosfoglicerynowego i fos-foenolopirogronowego. Wzrost stężenia GDP, jaki towarzyszy aminacji IMP do AMP prowadzi do zahamowania syntetazy adenylobursztyniano-wej. Równocześnie spadek stężenia ATP zużywanego w reakcji katalizowanej przez heksokinazę prowadzi do ponownej aktywacji fosfofruktokinazy— co w dalszej konsekwencji inicjuje powstanie następnej oscylacji.

Przedstawione na rycinach 7 i 8 doświadczenia wskazują wyraźnie na współzależność oscylacji glikolizy i cyklu nukleotydów purynowych. Występowanie tych oscylacji da się objaśnić regulacyjnymi właściwościami fosfofruktokinazy i dezaminazy AMP. Interesująca jest obserwacja, że aktywacja fosfofruktokinazy przez fruktozo-l,6-dwufosforan zależy w ogromnej mierze od stężenia AMP (86, 87). I tak, przy 1 i^M stężeniu AMP, fruktozo-l,6-dwufosforan w stężeniu 32 mM powoduje jedynie zni-