Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_2 (1123310), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Фосфорилаза атакует молекулу глнкогена с конца каждой цепи, отщепляя последовательные глюкозные остатки в виде глюкоза-1-фосфата да тех пор, пока на каждом ответвлении цепи перед точкой ветвления остается четыре остатка глюкозы (рис. 15.3).
ш метхволизм иглеводов. и Рис. 15.3. Деградация гликогена а клетке. Фосфорилазз оперирует на всех доступных ветвях гликогепа, а результате чего образуется остаточный декстрин; на этой схеме показано превращение для одной ветви цепи Л. 1 — терминальная глюкоза с потенциально редуцирующей группой; 2 — глюкоза в точке ветвления присоединена к главной цепи 1,б-сиязью; 3 — остатки глюкозы. подвергшиеся отщепленюо н форме глюкоэо-1-фосфата, прй участии фосфорилаэы; 4 — трнглюкозные едини- цы, присоединенные к глюкозе в точке ветвления, Тогда действие фосфорилазы прекращается.
Второй фермент, олива-1а-1,4 — +а-1,4) -глгокамграясфераза, после этого переносит трисахарид, который был связан с остатком глюкозы, присоединенным 1,6-связью к главной цепи, на другой участок полисахаридной цепи, соответственно увеличивая ее длину и оставляя единственный остаток глюкозы в точке ветвления. Гидролитнческое отщепление глюкозы из 1,6-связи в точке ветвления дает возмотк- п1. матлволнзм ность для продолжения фосфорализа до момента достижения следующей точки ветвления. Фермент мышцы кролика состоит из единственного полипептида (мол. масса 160000) и, по-видимому, имеет два различных каталитических центра, один из которых катализирует перенос трисахарида, а другой — гидролитическое отщепление а-1,6-связанного глюкозного остатка в точке ветвления.
Таким образом, единственный фермент, часто называемый ферментом, раси1епляюи1им связи ветвления, фактически удаляет разветвленные цепи гликогена„ но осуществляет эта в два различ.ных этапа. Т5.3.3. Фасфаглюкамутаза Глюкоза-1-фасфат, образующийся в результате действия фоск!зорилазы, направляется в глнкалитический путь после воздействия фосфоглюкамутазы, которая катализирует реакцию глюкоза-1-фосфзт чк=л глюкою-6-флайт В равновесной смеси соотношение 6- и 1-фосфатов составляет 94: 6. Это согласуется с тем фактом, что Л6 для гидролиза 1-фосзРата выше, чем для гидролиза 6-фосфата. 1-Фосфат также более ,лабилен в кислом растворе.
Фосфоглюкомутазы (мол. масса 62000) из различных источников, в том числе из мышц млекопитающих и рыб, дрожжей, высших растений и многия бактерий, очень схожи; фермент из мышцы кролика состоит из двух неидентичных субъединиц. Реакция осуществляется только в присутствии глюкоза-1,б-дифосфата и Мцз+.
После добавления 'зР-меченой формы любого из упомянутых трех эфиров глюкозы быстро устанавливается равновесное распределение изотопа между всеми тремя компонентами. Инкубация фермента из различныя источников с "Р-меченым глюкоза-1,6-днфосфатом приводит к получению меченого фермента, из которого путем ферментативного гидролиза выделяют пептид — Т!зг — А!а-Бег— — 'зР— Н1з — Лзр. Эти наблюдения позволяют предположить, что реакция протекает следующим образом: Š— ОН + глюкозо-1,6-ккфоо!кт як=-в ~~ Š— Π— РОзНз + глюкоза-1-1кли глюкоза-в).фосфзт В ходе повторных циклов указанной реакции может происходить полное превращение одного моноэфира в другой. Так, если моле.
кула глюкоза-6-фосфата реагирует с фермент-фосфатным комплексам, она этерифицируется в положении 1; образовавшийся в результате дифосфат реагирует с неэтерифицированной формой фер- ЕЗ1 !Б. АтетАБолизм углеводов. 1с мента, передавая 6-фосфатную группу; в результате накапливается глюкозо-1-фосфат. Постоянный источник глюкозо-1,6-дифосфата обеспечивается благодаря действию фосфоглюкокияазаь которая катализирует реакцию глюкоза-1-фосфвт -1- АТР ч==м глюксво-1,6-дифосфат + АРР ° Фосфоглюкомутаза способна катализнровать мутазные реакции, хотя и более медленно, с различными другими гексозофосфатами (табл. 9.2).
35.3.4. Гликоген-фосфврилаза Этот фермент, составляющий бто всех растворимых мышечных белков, состоят из идентичных субъединиц — полнпептидных цепей с мол. массой по — 100000 и может находиться в форме димеров и тетрамеров. Димерные и тетрамерные формы„обозначаемые соответственно как фосфорилаза Ь и фосфорилаза а, могут взаимопревращаться в ходе следующих ферментных реакций: 44 ее" 44-44О 4 4 4 Н44ОН Чосфорававм О хамер тетрамер фоефетава ~4" 4 4НО фосформаавм а тетрвмер ремер Фосфорилаза Ь, по существу, неактивна в отсутствие положительных эффекторов; ее активность строго регулируется аллостерическнми механизмами (равд.
8.7,1), в то время как полная активность фосфорилазы а проявляется в отсутствие тех соединений, которые служат эффекторами фосфорилазы Ь. У этих двух форм фосфарилазы обнаруживаются несколько различных «центровм. Во-первых, обе имеют каталитическне центры, где осуществляется взаимодействие гликогена, глюкоза-1-фосфата и Ро Во-вторых, у фосфорилазы Ь имеются нуклеотидсвязывающие центры для АМР, который связывается гомотропно; эта означает, что связывание одного АМР облегчает связывание другого в других связывающих АМР центрах. Фосфорилаза а также способна связывать АМР, но это мало нлияет на ее активность.
Связывание АМР с фосфорилазой Ь вызывает изменение конформации, которое усиливает ее ферментативную активность путем резкого снижения К для гликогена, глюкозо-1-фосфата и Рь Очевидно, АМР— положительный эффектор для фосфорилазы Ь, а АТР, конкурирующий с АМР за одно и то же место связыва- 622 пь метАйолизм ния„— отрицательный эффектор в том смысле, что, будучи связанным в нуклеотндсвязываюшем центре, он не способен вызывать тм изменение конформации, которое усиливает активность. В-третьих. в другом (отчетливо выраженном) центре в результате связывания глюкозо-б-фосфата частично преодолевается вызванная АМР активация фосфорнлазы Ь, что, возможно, объясняется отделением АМР.
В-четвертых, внутри каждой субъедяницы обеих форм 1 моль пиридоксальфосфата (равд. 20.3.2) связан в шнффово основание с а-амнногруппой лизинового остатка. Пиридоксальфосфат может обратимо отшепляться от нативного фермента прн условиях мягкой денатурации; полученный в результате белок лишен активности. Предшествующее восстановление боргидридом. стабилизирует связь пнридоксальфосфата с ферментом, но с небольшой потерей активности. Отсюда следует, что в этом случае фосфопиридоксаль играет только структурную роль. В-пятых, в: каждой субъедннице фосфорилазы Ь специфический остаток серина в полипептидной последовательности фосфорилируется АТР за присутствии киназы фосфорнлазы Ь, что осуществляется следующим образом: АТР Аь1Р г ьп м еиаьг э Ь -"ьуз-С!и-зег-На!-Агя". " ьуз-С4п-Бег(Р)-На1-Агя " Фра~мент аминокислгкпной пос- фрагмент аминокислотной послезоаательности Фосфорилазы Ь леаоеательнссти зрасфарилазы гз человека человека Активность существующей в форме тетрамера фосфорилазы а иезависит от АМР, фермент не подавляется ни АТР, ни глюкозо-6- фосфатом и имеет значения К для гликогена„глюкозо-1-фосфата и Р; того же порядка, что и у АМР-активнрованной формы фосфорилазы 6.
Вероятность того, что стимулирующие активность изменения конформации, наступающие в результате связывания АМР с фосфорилазой 6 нли же в результате фосфорилирования фермента, весьма близки по характеру, доказывается тем фактом, что в обоих случаях в каждой субъедииице две слабореагнруюшие сульфгидряльные группы становятся вообще недоступными для л-хлормеркурибензоата.
Обычно вся фосфорилаза в покоящейся мыпгце представляет собой фосфорнлазу Ь, в то время как у мышцы, которая уже совершила сокращение в течение некоторого времени, присутствуетфосфорилаза а. В мышце, получающей прерывистые стимулы, содержание фосфорилазы характеризуется непостоянным соотношением между этими двумя экстремальнымн формами. 1Б. МЕТАБОЛИЗМ УГЛЕВОДОВ и Хогя 1Р,) и 1АМР) в покоящейся скелетной мышце достаточны для того, чтобы проясходил гликогенолпз фосфорилазой Ь, ~АТР) и [глюкозо-6-фосфата) таковы, что онн противодействуют активируюшему эффекту ЛМР. Вместе с тем фосфорилаза Ь не способна участвовать в синтезе гликогена путем простого обрашения реакции, поскольку (глюкоза-1-фосфата] = 10 мкмоль/л.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
