5192605563

10 J. DUSZYŃSKI [8]

.sytuacji bowiem dopiero duża zmiana w stężeniach efektora może wpłynąć na przepływ na poziomie całego Szlaku. Enzymy o niskiej sile kontrolowania są z reguły enzymami pracującymi w warunkach bliskich równowagi. W każdym szlaku funkcjonuje również jeden lub co najwyżej kilka enzymów o wysokiej sile kontrolowania. To o nich mówimy, że kontrolują przepływ. Enzymy o wysokiej sile kontrolowania są z zasa^ dy enzymami pracującymi w warunkach odległych od stanu równowagi. Nawet subtelne zmiany w stężeniu efektora takiego enzymu spowodują dostrzegalne zmiany przepływu na poziomie całego szlaku. Tak więc za tym, że na ten właśnie punkt skieruje się działanie regulacyjne, stoi przeświadczenie o ogólnej efektywności procesów życiowych, o tym, że w procesie ewolucji wszelkie procesy biologiczne zostały zoptymalizowane. Pojęcie siły kontrolowania znacznie precyzyjniej ujmuje problem „czynnika ograniczającego” w regulacji, niż to czynią ujęcia operujące kategoriami bliskości i oddalenia od równowagi.

Ważnym osiągnięciem ostatnich lat jest opracowanie metody pomiaru sił kontrolowania enzymu przy zastosowaniu inhibitorów (20). Do momentu opracowania tej metody jedynym sposobem pomiaru sił kontrolowania było stosowanie żmudnych metod genetycznych i otrzymywanie na tej drodze materiałów biologicznych o różnych poziomach enzymu. Z pomiarów szybkości działania szlaku na tym właśnie materiale wyciągano wnioski o wielkości siły kontrolowania enzymu (9, 20). Pod koniec lat siedemdziesiątych zwrócono uwagę, że do identyfikacji miejsc regulatorowych mogą być użyte inhibitory (21—24). Już wcześniej stosowano inhibitory do wykrywania reakcji kontrolujących przepływ w szlaku. Ogólnie przyjęte podejście można scharakteryzować w następujący sposób. Jeżeli przy miareczkowaniu enzymu inhibitorem znajdowano zmianę w przepływie przez szlak nawet przy najmniejszych stężeniach inhibitora (hiperboliczna krzywa miareczkowania) wtedy uważano, że enzym kontroluje przepływ przez szlak. Gdy w takim doświadczeniu przepływ przez szlak zmieniał się dopiero przy wyższych stężeniach inhibitora (sigmoidalna krzywa miareczkowania), wtedy sądzono, że enzym, na który ten inhibitor działa, nie kontroluje przepływu przez szlak. Okazało się, że na podstawie tych krzywych miareczkowania można obliczyć siłę kontrolowania enzymu. W przypadku inhibitora niekompetytywnego oblicza się ją używając następującego wzoru:

równanie 11

gdzie K_; oznacza stałą inhibitorową, J oznacza przepływ przez nieza-hamowany szlak, a wyrażenie (SJ/SIjj-o to nachylenie krzywej miareczkowania szybkości przepływu inhibitorem (I), dla punktu I = 0. W przypadku inhibitora kompetytywnego wzór ten jest znacznie bardziej złożony: