Giáo trình Enzyme part 4

Phosphoryl hóa các nhóm hydroxyl của serine, threonine hoặc thyrosine trong các enzyme xảy ra trong nhiều hệ thống cascade; hơn 20 enzyme được biết là những enzyme chịu phosphoryl hóa thuận nghịch bởi hệ thống tương tự như đã mô tả trong hình 9. Mỗi hệ thống này sử dụng ATP nhằm cung cấp năng lượng để duy trì lượng enzyme biến đổi tương hổ thích hợp
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình Enzyme part 4 - 30 -Enzyme Hình 9. Sô ñoà hoaït ñoäng cuûa heä thoáng cascade ñôn chu kyø cho pheùp phosphoryl hoùa enzyme khoâng bieán ñoåi Io thaønh daïng phosphoryl- hoùa Im döôùi aûnh höôûng cuûa caùc enzyme bieán hoùa Ea vaø R a voán ñöôïc hình thaønh nhôø töông taùc vôùi caùc chaát caûm öùng e1vaø e2 vôùi caùc enzyme bieán hoùa khoâng hoaït ñoäng töông öùng Ei vaø Ri . Ea vaøRa xuùc taùc caùc phaûn öùng phosphoryl-hoùa vaø dephosphoryl hoùa Io vaø Im . Phosphoryl hoùa caùc nhoùm hydroxyl cuûa serine, threonine hoaëcthyrosine trong caùc enzyme xaûy ra trong nhieàu heä thoáng cascade; hôn 20enzyme ñöôïc bieát laø nhöõng enzyme chòu phosphoryl hoùa thuaän nghòch bôûi heäthoáng töông töï nhö ñaõ moâ taû trong hình 9. Moãi heä thoáng naøy söû duïng ATPnhaèm cung caáp naêng löôïng ñeå duy trì löôïng enzyme bieán ñoåi töông hoå thíchhôïp voán caàn ñeå ñieàu hoaø toác ñoä phaûn öùng. Nhöõng quaù trình raát khaùc nhaunhö sinh toång hôïp vaø phaân giaûi glycogen, sinh toång hôïp cholesterol, chuyeånhoùa aminoacid ñeàu ñöôïc ñieàu hoøa theo kieåu naøy. Moät soá heä thoáng cascade ñöôïc ñieàu hoøa bôûi caùc kieåu bieán ñoåi ñoànghoùa trò khaùc vôùi phosphorryl-hoùa. Ví duï glutamine synthetase cuûa E. colihoaït ñoäng trong moät heä thoáng cascade keùo theo nucleotide hoùa caùc enzymehoaëc caùc protein ñieàu hoøa chuùng baèng phaûn öùng vôùi ATP hoaëc UTP.GS.TS. Mai Xuaân Löông Khoa Sinh hoïc - 31 -EnzymeIX. HOAÏT HOÙA ENZYME. Nhieàu enzyme ñeå theå hieän hoaït tính cuûa mình, caàn phaûi coù söï hoã trôï cuûacaùc yeáu toá khaùc nhau, trong ñoù moãi enzyme ñöôïc hoaït hoùa baèng moät conñöôøng nhaát ñònh. Boán kieåu hoaït hoùa khaùc nhau ñöôïc moâ taû trong hình 10. Moät soá enzyme, ví duï pepsinogen, trypsinogen ... ñöôïc hoaït hoùa baèngcaùch caét boû moät ñoaïn oligopeptide khoûi phaân töû proenzyme (1); Hình 4. Caùc kieåu hoaït hoùa enzyme Hình 10. Caùc kieåu hoaït hoùa enzyme Moät soá enzyme khaùc ñöôïc hoaït hoùa baèng caùch hình thaønh caàu disulfide,ví duï ribonuclease (2), hoaëc baèng caùch taïo phöùc vôùi ion kim loaïi (3). Kieåuhoaït hoùa thöù tö ñaëc tröng cho caùc enzyme dò laäp theå, ñöôïc thöïc hieän baèngcaùch thay ñoåi caáu hình khoâng gian cuûa enzyme nhôø moät effector döông tínhñaëc hieäu (4).GS.TS. Mai Xuaân Löông Khoa Sinh hoïc - 32 -EnzymeX. TÖÔNG TAÙC PROTEIN - PROTEIN. Caùc enzyme dò laäp theå thöïc hieän vieäc kieåm tra caùc phaûn öùng enzymebaèng caùch töông taùc phoái hôïp giöõa caùc phaàn döôùi ñôn vò. Caùc enzyme khaùc,ví duï proteinkinase toàn taïi ôû daïng khoâng hoaït ñoäng do caùc töông taùc protein -protein giöõa caùc phaàn döôùi ñôn vò cuûa chuùng. Proteinkinase cuûa cô vaân toàntaïi ôû daïng moät holoenzyme khoâng hoaït ñoäng vôùi caáu truùc döôùi ñôn vò R2C2,trong ñoù R laø phaàn döôùi ñôn vò ñieàu hoaø, coøn C laø phaàn döôùi ñôn vò xuùc taùc.Kinase laø moät enzyme bieán hoùa vaø ñöôïc hoaït hoùa bôûi cAMP nhö sau: R2C2 + 2cAMP R2(cAMP) + 2C Söï keát hôïp cuûa cAMP vôùi R ñaõ giaûi phoùng C ñeå coù theå xuùc taùc phaûn öùngphosphorryl-hoùa haøng loaït caùc enzyme trong caùc heä thoáng cascade. Moät ví duï khaùc cuûa töông taùc protein - protein trong ñieàu hoøa hoaït tínhenzyme tröôøng hôïp ñoái vôùi lactose synthetase - enzyme coù nhieäm vuï toånghôïp lactose trong tuyeán söõa cuûa ñoäng vaät coù vuù. Lactose synthetase xuùc taùcphaûn öùng: UDP-Galactose + Glucose ⎯→ Galactosyl-β -1,4-glucose (Lactose) +UDP. Enzyme synthetase naøy caàn enzyme UDP-galactose:N-acetylglucosa-mine galactosyl transferase voán coù maët trong nhieàu moâ khoâng phaûi tuyeán söõavaø tham gia vaøo vieäc toång hôïp caùc nhoùm prostetic coù baûn chaátoligosacchaside cuûa moät soá glycoprotein, ví duï: UDP-Gal + GlcNAc...Protein ⎯→ Gal-β -1-GlcNAc...Protein ...