Fermentlar faolligining boshqarilishi Allosterik boshqarilish

Fermentlar faolligining boshqarilishi
Allosterik boshqarilish
Oqsil ingibitorlari bilan boshqarilish
fosforillanish – defosforillanish yo‘li bilan boshqarilishi
Allosterik boshqarilish. Ko‘pgina fermentlar, faollikni oshiruvchi yoki pasaytiruvchi, ma’lum bir metabolitlar bilan qayta bog‘lanishi mumkin. Bunday metabolitlar effektorlar deb yuritiladilar. Effektor fermentning katalitik faol markazi bilan bog‘lanmasdan, maxsus boshqaruvchi – allosterik markazga bog‘lanadi. Allosterik fermentlar odatda 2 yoki undan ortiq subbirliklardan tashkil topgan. Bir subbirlikda katalitik markaz (katalitik subbirlik), boshqasida – boshqaruvchi markaz (boshqaruvchi subbirlik) mavjud. Allosterik ingibitor bo‘lmagan sharoitda substrat katalitik faol markaz bilan bog‘lanadi va reaksiya sodir bo‘ladi. Agar muhitda allosterik ingibitor bo‘lsa, u boshqariluvchi markaz bilan bog‘lanadi, natijada boshqaruvchi subbirlikning konformatsiyasini o‘zgartiradi; buning natijasida katalitik subbirlikning, katalitik markazning ham konformatsiyasi o‘zgarib, natijada fermentning faolligi pasayadi. Allosterik ingibitorning konsentratsiyasi qancha ko‘p bo‘lsa, shuncha ko‘p ferment molekulasi u bilan bog‘lanadi va substratning parchalanish tezligi shuncha past bo‘ladi. Allosterik aktivatorlar ta’sir etganda xuddi shu yo‘sinda fermentning faolligi ortadi
Oqsil ingibitorlari bilan boshqarilish. Oqsillarni fosforlovchi fermentlar proteinkinazalar faolligining ingibitorlari bilan boshqarilishning muhim misollaridan hisoblanadi. Proteinkinaza faol shaklda bitta polipeptid zanjirdan iborat (C subbirlik). Hujayrada C oqsil bilan birika oladigan oqsil mavjud (R subbirlik). Hosil bo‘lgan tetramer R2C2 kompleks fermentativ faollikka ega emas. Fermentning faollanishi
sAMF ishtirokida boradi. R subbirlik yuzasida sAMFni bog‘lovchi markaz bor: sAMF bog‘langandan keyin oqsilning konformatsiyasi o‘zgaradi va R subbirlikning C subbirlikka mos kelishi pasayadi, kompleks dissotsiatsiyaga uchraydi:
R2C2 + 2sAMF → R2s AMF2 + 2C
Bu jarayon qaytar bo‘lganligi sababli, hujayrada sAMF miqdorining ortishi proteinkinazaning faollanishiga olib keladi. Bu jarayonning pasayishi esa – ingibirlanishni vujudga keltiradi. Proteolitik fermentlarning oqsil ingibitorlari keng tarqalgan. Bu ingibitorlarning funksiyasi – organizm to‘qima va suyuqliklarida oqsillarning barvaqt parchalanishining oldini olish hisoblanadi. Xususan, qon plazmasidagi proteinazalarning oqsil ingibitorlari fiziologik faol peptid, qon ivishi, qon laxtalarining erishi kabi jarayonlarni boshqarishda qatnashadilar. Oqsil effektorlarining ta’sir mexanizmi ferment konformatsiyasining o‘zgarishi hamda metabolitlar bilan allosterik boshqarishdagi kabi bo‘lishi mumkin.
Fermentlar faolligining fosforillanish – defosforillanish yo‘li bilan boshqarilishi. Proteinkinazalar oqsillarning fosforillanishini katalizlaydilar. Fosforillanuvchi oqsillar ham ferment bo‘lsalar, unda fosforillanish natijasida ba’zi fermentlarning faolligi pasayadi, ba’zi fermentlarning faolligi ortadi. Masalan, yog‘ to‘qimasi hujayralarida ikki xil shaklda uchraydigan lipaza fermenti bor. Bu shakllar bir-biriga o‘tib turishi mumkin. Fosfoprotein proteinkinaza ta’siri natijasida hosil bo‘ladi:
Lipaza + ATF → Lipaza.OPO3H2 + ADF
Fosforlangan lipaza yana qaytadan oddiy oqsil shakliga fosfoproteinfosfataza (fosfoproteinlardan fosfor kislotani gidrolitik yo‘l bilan ajratuvchi ferment) yordamida o‘tishi mumkin:
Lipaza.OPO3H2 + H20 → Lipaza + H3PO4
Fosforillangan lipaza fosforillanmagan lipazaga nisbatan yuqori faollik xususiyatiga ega. Proteinkinazalar – spetsifikligi bilan bir-biridan farqlanuvchi fermentlar guruhidir: turli proteinkinazalar turli oqsillarni fosforlaydilar. Bunday mexanizm ko‘pchilik fermentlar faolligini boshqaradi.