2012臨床執(zhí)業(yè)醫(yī)師考試輔導(dǎo):酶活性的別構(gòu)調(diào)節(jié)

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一些小分子物質(zhì)能與酶的調(diào)節(jié)部位或亞基以非共價(jià)鍵相連,使酶的空間構(gòu)象發(fā)生改變,從而使酶的活性發(fā)生改變,這種被調(diào)節(jié)的酶稱為別構(gòu)酶,這種調(diào)節(jié)方式稱為別構(gòu)調(diào)節(jié)。前面討論的酶促反應(yīng)動(dòng)力學(xué)適合大多數(shù)酶促反應(yīng)。在研究各種酶的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)時(shí),尚發(fā)現(xiàn)有很多酶催化的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)不符合米一曼方程。這類酶分子含調(diào)節(jié)位點(diǎn)或調(diào)節(jié)亞基,可與一些調(diào)節(jié)劑結(jié)合,改變酶活性。這些酶的調(diào)節(jié)劑結(jié)合位點(diǎn)與底物在酶上的結(jié)合位點(diǎn)不同。當(dāng)調(diào)節(jié)劑與酶結(jié)合后,酶的空間構(gòu)象發(fā)生變化,故稱為別構(gòu)酶。通常,細(xì)胞內(nèi)的相關(guān)的代謝反應(yīng)組合成代謝途徑,參與某一代謝途徑的多種酶可依次將代謝物逐步轉(zhuǎn)變,最后生成產(chǎn)物。代謝途徑中有些酶就屬于別構(gòu)酶,其活性受一些小分子物質(zhì),如代謝產(chǎn)物的別構(gòu)調(diào)節(jié),從而調(diào)控整個(gè)代謝途徑的速度和方向。在多數(shù)情況下,代謝途徑中的第一個(gè)酶,或處于幾條代謝途徑交匯點(diǎn)的酶,多為別構(gòu)酶。當(dāng)后續(xù)產(chǎn)物(常為終產(chǎn)物)堆積時(shí),它們可作為別構(gòu)調(diào)節(jié)劑,抑制上游的別構(gòu)酶。別構(gòu)酶也可接受產(chǎn)物匱乏的信號(hào)刺激被激活。別構(gòu)調(diào)節(jié)劑與酶的結(jié)合屬于非共價(jià)結(jié)合,適應(yīng)快速調(diào)節(jié)的需要。
     別構(gòu)酶常由多亞基組成,有的亞基為催化亞基,有的亞基為調(diào)節(jié)亞基。以底物作為別構(gòu)激動(dòng)劑為例,當(dāng)?shù)孜锱c第一個(gè)調(diào)節(jié)亞基結(jié)合后,可引起其余亞基構(gòu)象的變化,使它們更易于與底物結(jié)合并進(jìn)行催化反應(yīng),此稱為正協(xié)同效應(yīng)(激活效應(yīng)),反之則為負(fù)協(xié)同效應(yīng)(抑制效應(yīng))。它們的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)曲線呈“s”狀,而非矩形雙曲線?!癝”狀曲線是各亞基間協(xié)同效應(yīng)的反映。別構(gòu)酶的別構(gòu)調(diào)節(jié)是酶活性調(diào)節(jié)的形式之一。