Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Трошин А.С. -> "Структура и функции биологических мембран " -> 138

Структура и функции биологических мембран - Трошин А.С.

Трошин А.С. Структура и функции биологических мембран — М.: Наука, 1975. — 345 c.
Скачать (прямая ссылка): strukturaifunkciibiologicheskihmembran1975.djvu
Предыдущая << 1 .. 132 133 134 135 136 137 < 138 > 139 140 141 142 143 144 .. 159 >> Следующая

Следовательно, рассматриваемый выше случай торможения у-амилаз-ной активности модификатором (мальтозой) приближается к тому кругу явлений, которые объединяются под названием ретроингибирования, с тем, однако, отличием, что продукт реакции действует на близкий фермента-
ГЛАВА 16. МЕМБРАННОЕ ПИЩЕВАРЕНИЕ
301
тивный процесс, тогда как, по классическим представлениям, в цепи ферментативных реакций конечный продукт обычно не влияет на активность промежуточных ферментов системы, а действует исключительно на фермент, катализирующий начальный этап процесса (Novick, Szillard, 1954; Umbarger, 1956).
Напомним, что при изучении модификаторных эффектов трибутирина на 7~амилазную активность было показано неидентичное влияние модификатора на связанный с мембраной и солюбилизированный фермент. На гомогенатах слизистой (фермент-мембранные комплексы) было обнаружено значительное (до 50%) торможение активности в присутствии
Ж
Ш
,<Р
р
j 7777777&7/. V//7//T/777 7777777777/ 7777777777,
I Рис. 113. Возможные модели (I—IV) действия модификаторов на ферменты, связанные j с мембраной (вверху) и солюбилизированные (внизу)
ф — фермент; м — модификатор; р — рецептор; с — субстрат
трибутирина, в то время как солюбилизированный фермент полностью • терял чувствительность к трибутирину. В то же время чувствительность к модификатору частично сохранялась, если солюбилизацию проводили с помощью неполярного детергента тритона Х-100.
Приведенные выше данные позволяют предположить, что при солюбилизации протеазами происходит разделение каталитического и регуляторного центров сложной молекулы регулируемых ферментов. Каким : образом может происходить подобное разделение? Если считать, что ферменты, осуществляющие мембранное пищеварение, состоят из акторных и регуляторных субъединиц (Уголев, 1972), то, по-видимому, после солюбилизации детергентом с мембраны снимается целиком молекула фермента (без нарушения его четвертичной структуры), включая как актор-ную, так и регуляторную субъединицы. Солюбилизация протеазой сопровождается отделением от мембраны не всей молекулы, а лишь акторных; субъединиц, тогда как регуляторные субъединицы, во всяком случае частично, остаются на мембране. В литературе описан случай подобного разделения аллостерических ферментов на субъединицы (Cohen, 1968), причем одни субъединицы имели каталитическую площадку, а другие — регуляторную.
Таким образом, обобщая наблюдения, полученные при изучении модификаторных эффектов у^амилазы, следует, по-видимому, считать, что рецепторные участки, чувствительные к действию трибутирина и маль-
302
МЕМБРАНЫ ВСАСЫВАЮЩИХ КЛЕТОК
тозы, располагаются на разных субъединицах сложной молекулы фермента. Это обстоятельство чрезвычайно важно, так как может служить подтверждением «многорецепторной» гипотезы, высказанной ранее (Уголев, 1972). Действительно обнаружено, что ферменты, участвующие в мембранном пищеварении, контролируются не одним, а многими модификаторами. Если это так, то можно допустить, что: 1) в состав таких ферментов включела более чем одна регуляторная субъединица; 2) каждая регуляторная субъединица несет несколько (более чем один) регуляторных центров; 3) регуляторный центр имеет сложную (полирецепторную) структуру или обладает широкой специфичностью, что с биологической точки зрения довольно близко. Не исключено, что в естественных условиях используются все три возможных механизма.
Как уже отмечалось, сам факт частичной (или полной) потери регуляторных свойств при переходе от фермент-мембранных комплексов к солюбилизированным ферментам указывает на принципиальную возможность взаимодействий, в которые тем или иным способом вовлечена мембрана. Возможные функции мембраны при действии модификаторов показаны на рис. ИЗ (Уголев, 1972). Вместе с тел! полученные данные позволяют сделать принципиальный вывод о том, что взаимодействие на стадии мембранного гидролиза во многих случаях осуществляется на уровне ферментных молекул, которые обладают наряду с каталитическими также и регуляторными свойствами.
В целом факт существования помимо акторных регуляторных свойств гидролитических ферментов заставляет признать крайнюю ограниченность классической концепции о пищеварении как системе независимых или мало взаимодействующих ферментативных цепей и вносит ряд серьезных поправок в проблему рационального питания и изучения некоторых форм патологии тонкой кишки.
Некоторые замечания об эволюции и патологии фермент-мембранных комплексов. Как было справедливо отмечено (Gryszkiewicz, 1971), в настоящее время невозможно предложить теорию, предсказывающую изменение свойств ферментов при их включении в состав естественных или искусственных мембран. Однако следует обратить внимание на то обстоятельство, что солюбилизация ферментов, обычно действующих в составе мембраны микроворсинок кишечных клеток, приводит к ухудшению кинетических характеристик (и к потере некоторых регуляторных свойств). Это дает возможность предположить, что в процессе эволюции естественный отбор свойств ферментов, действующих в растворе, был приурочен к селекции свойств самих белковых глобул, тогда как для естественно связанных ферментов эволюция шла скорее по линии отбора оптимальных характеристик не белковых компонентов, а фермент-мембранных комплексов. Такая гипотеза отчасти объясняет предположение о том, что оптимум действия мембранных кишечных ферментов более соответствует условиям, существующим на поверхности тонкой кишки, чем в химусе (Уголев, 1963). Эта гипотеза подтверждается тем обстоятельством, что связывание с определенным носителем ферментов, которые получены из фракции цитозоля, сопровождается ухудшением кинетических характеристик, тогда как на том же носителе натуральные мембранные ферменты их улучшают.
Предыдущая << 1 .. 132 133 134 135 136 137 < 138 > 139 140 141 142 143 144 .. 159 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed