Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Коэн Ф. -> "Регуляция ферментативной активности" -> 27

Регуляция ферментативной активности - Коэн Ф.

Коэн Ф. Регуляция ферментативной активности — М.: Мир, 1986. — 144 c.
Скачать (прямая ссылка): regulyaciyafermentativnoy1986.djvu
Предыдущая << 1 .. 21 22 23 24 25 26 < 27 > 28 29 30 31 32 33 .. 48 >> Следующая

I---------1-----------------1-------------------1
БЦ-1 БЦ-2
~ 70 остатков ~ 540 остатков —140 остатков
Рис. 4.13. Локализация участков фосфорилироваиия в гликогеи-синтазе скелетной мышцы кролика. Участок 2 является седьмым остатком с N-коица белковой молекулы, а участки За, ЗЬ, Зс, 5, 1а и lb — соответственно 30, 34, 38, 46, 87 и 100 остатками с N-коица крупного бромциаиового пептида (БЦ-2), локализованного в С-концевой части молекулы [40]. Сокращения: сАМР-ПК — сАМР-зависимая протеиикииаза; КФ — киназа фосфорилазы; КГС — киназа гликогенсинтазы; КаМ — кальмодулии.
ции фосфорилазы (80 мкМ) в скелетной мышце по сравнению с концентрацией гликогенсинтазы (3 мкМ) такой дополнительный механизм может иметь существенное значение.
Вероятно, фосфорилирование участков 1а и lb катализирует сАМР-ПК, а увеличение степени фосфо-рилирования участка 2 может быть обусловлено разными причинами: либо прямым действием сАМР-ПК, либо опосредованным действием сАМР-ПК путем активации киназы фосфорилазы (рис. 4.13), либо ингибированием протеинфосфатазы-1, либо, наконец, комбинацией этих механизмов.
4.7.3. Стимуляция синтеза гликогена инсулином \45\
Инсулин стимулирует синтез гликогена в скелетной мышце, вызывая дефосфорилирование и активацию гликогенсинтазы; это действие инсулина не связано с его влиянием на транспорт глюкозы [46]. Активация гликогенсинтазы in vivo происходит относительно
быстро, за несколько минут, а при действии адреналина этот процесс длится несколько секунд. Инсулин эффективен в присутствии пропранолола (который блокирует действие адреналина); действие инсулина не сопровождается изменением концентрации сАМР.
В условиях максимально эффективных доз инсулина содержание фосфата в гликогенсинтазе снижается примерно на 0,5 остатков на субъединицу; это снижение обусловлено специфическим дефосфорилировани-ем участков (За + ЗЬ + Зс). Инсулин, следовательно, должен либо уменьшать активность КГС-3, либо активировать протеинфосфатазу (или фосфатазы), которая дефосфорилирует участки (За + ЗЬ+Зс). В скелетной мышце имеются два фермента, способные дефосфори-лировать эти участки in vitro: протеинфосфатаза-1 и протеинфосфатаза-2А; первая из них является доминирующей [36]. Тем не менее in vitro фосфатазы не проявляют специфичности к участкам (За + ЗЬ+Зс), и участок 2 дефосфорилируется примерно с такой же скоростью. Эти данные свидетельствуют, что активация гликогенсинтазы инсулином осуществляется путем специфического ингибирования КГС-3. Возможный механизм ингибирования рассматривается в разд. 4.11.
4.7.4. Роль Г6Ф и гликогена в регуляции активности гликогенсинтазы
Глюкоза, транспортируемая в скелетную мышцу при действии инсулина, немедленно превращается в Г6Ф, который в покоящейся мышце идет в основном на синтез гликогена. Таким образом, инсулин не только вызывает дефосфорилирование гликогенсинтазы, приводящее к снижению /См для UDP-глюкозы, но и увеличивает концентрацию Г6Ф, что обусловливает дальнейшее снижение /См для UDP-глюкозы. Дефосфорилирование снижает также /Са для Г6Ф и тем самым усиливает действие этого эффектора. Активация гликогенсинтазы Г6Ф служит примером регуляции по типу «опережающей» связи, при которой метаболит, образующийся на предшествующей стадии, повышает
активность фермента, находящегося на последующей стадии.
Степень фосфорилироваиия гликогенсинтазы в скелетной мышце увеличивается при возрастании содержания гликогена (и наоборот) [47], т. е. в данном случае контроль осуществляется по типу обратной связи, поскольку гликоген регулирует скорость собственного синтеза. Однако молекулярный механизм этого эффекта пока не выяснен; in vitro в опытах с про-теинкиназой или с протеинфосфатазой гликоген непосредственно не оказывает влияния на скорость фоефо-рилирования или дефосфорилирования гликогенсинтазы [45, 48].
4.7.5. Роль участка 5 \48\
Фосфорилирование участка 5 киназой КГС-5, по-видимому, не приводит к изменению кинетических свойств гликогенсинтазы; in vivo этот участок почти полностью фосфорилирован, что безусловно имеет биологическое значение [41, 45]. Недавно было показано, что фосфорилирование участков (За+ЗЬ+Зс) киназой КГС-3 происходит только в том случае, когда предварительно фосфорилирован участок 5. КГС-5 является, вероятно, первым примером протеинкиназы, биологическая роль которой заключается в образовании участка узнавания для другой протеинкиназы.
4.8. сАМР й действие гормонов
Открытие сАМР решило две проблемы в изучении механизма действия гормонов. Во-первых, стало ясно, каким образом гормоны вызывают специфический эффект, не проникая в клетку, метаболическую активность которой они регулируют. Во-вторых, образование сАМР в микромолярных концентрациях в ответ на увеличение уровня гормонов в крови в пределах нано-молярных (или ниже) концентраций объяснило высокую биологическую активность гормонов.
Образование сАМР в ответ на действие адреналина происходит не только в скелетной мышце или в пет
чени, оно наблюдается также во многих тканях при взаимодействии различных гормонов с соответствующими рецепторами. В клетках, в которых два или несколько гормонов стимулируют аденилатциклазу, каждый гормон-рецепторный комплекс действует по механизму, показанному на рис. 4.10 [29]. сАМР, следовательно, можно считать общим медиатором действия гормонов, и его идентификация относится к крупнейшим открытиям в области биологии в нашем веке (Э. Сазерленд, Нобелевская премия 1971 г.).
Предыдущая << 1 .. 21 22 23 24 25 26 < 27 > 28 29 30 31 32 33 .. 48 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed