Регулфяция метаболизма - Ньюсхолм Э.
Скачать (прямая ссылка):
при pH 6,8 а
к активности
при pH 8,2
Крыса М. gastrocne Контроль 0,69 0,04 10
mius Введение адрена 1,82 0,25 48
лина животному
» Контроль 0,71 0,08 16
Электрическое 0,82 0,13 38
раздражение
нерва m. gast
rocnemius
Ля- . М. gastrocne Контроль 0,59 0,29 21
гушка mius и Введение адрена 1,59 0,40 39'
m. sartorius лина животному
То же Контроль 0,63 0,28 15
Электрическое 0,55 0,45 61
раздражение
нервов m. gast
rocnemius и пря
мое раздраже
ние т. sartorius
1 Адреналин вводили в полость сердца: спустя 60 с {у крысы) или 12 ынн (у
лягушки) отпрепаро-вывалн мышцы н быстро замораживали их. Показателем активации киназы фосфорилазы Ь служило отношение активности при pH 6,8 к активности-при pH 8,2 (рис. 40). Процент фосфорилазы а вычисляли исходя из предположения, что в присутствии АМФ определяется общая активность (а-ЬЬ), а без АМФ — только активность фосфорилазы а [25].
4. Физиологическое значение последовательности активаций для регуляции активности фосфорилазы. Циклический АМФ активирует протеинкиназу, которая, фосфорилируя неактивную 6-киназу, превращает ее в активную &-киназу, а последняя в свою очередь фосфорилирует фосфорилазу Ь, превращая ее в фосфорилазу а. Эта последовательность процессов активации служйт примером «ферментного каскада»; она
¦ Поверхностный контакт'
1) XII XII а
2) XI —*Х1а
3) 1Х—+1Ха
4 ) vm —VIII а
г
5) Х-*-Ха
6) V-^-+Va г
7)11—> Д а (рИромбцЦ)
4-
ЪЦг-*1Л(<р№рьн)
Рис. 44. Регуляция свертывания крови «ферментным каскадом».
усиливает первоначальный слабый сигнал, приводя к гораздо более значительной конечной реакции (рис. 42). Первым примером каскадного усиления в биологических системах явилась постулированная Макфарлейном [26] сложная система последовательной активации ферментов в процессе свертывания крови (рис. 44). Несомненно, концентрация начального фактора свертывания (фактора Хагемана, или фактора XII) на несколько порядков меньше концентрации конечного фермента-мишени— протромбина. Поэтому в случае прямой активации протромбина этим фактором не могло бы достаточно •быстро происходить образование тромбина (активированного-протромбина) в количестве, необходимом для формирования сгустка крови. Конечно, удовлетворительный сгусток мог бы в конце концов образоваться и при малом количестве тромбина, но за это время произошла бы серьезная, если не смертельная, потеря крови. В процессе свертывания крови небольшая концентрация фактора XII приводит в действие каскадный механизм, в котором продукт каждой реакции служит катализатором для последующей реакции. Усиление в такой системе может происходить на каждом катализируемом этапе, так
что концентрации активированных промежуточных продуктов будут последовательно возрастать. При 10-кратном усилении на каждой ступени система, включающая три таких этапа, 'могла бы дать 1000-кратное усиление.
Роль ферментативных взаимопревращений в усилении ответной реакции регуляторного фермента на изменение концентрации вещества-регулятора рассматривалась ранее (гл. 2, разд. Е.2.а.2). Ферментативные взаимопревращения, возможно, играют важную роль и тогда, когда действительная концентрация регулятора ниже концентрации регуляторного фермента данного метаболического пути. В этом случае прямое" связывание регулятора с ферментом не обеспечивало бы максимальной активации, так как число молекул регулятора меньше числа молекул фермента. Но если бы регулятор видоизменял активность промежуточного взаимопревращающего фермента (концентрация которого может быть ниже концентрации регуляторного фермента), то это приводило бы к почти полной активации регуляторного фермента, так как взаимопревраща-ющий фермент играет роль катализатора. Усиление такого типа получает дальнейшее развитие в каскадных системах. Здесь важна уже абсолютная величина концентрации регулятора, а не ее изменение. В системе свертывания крови абсолютна» концентрация фактора XII несоизмеримо мала по -сравнению* с концентрацией протромбина, и поэтому требуется усиление*
