. Приєднання залишку фосфорної кислоти призводить до зміни конформації активного центру та його каталітичної активності. При цьому результат може бути двояким: одні ферменти при фосфорилировании активуються, інші, навпаки, стають менш активними (рис.6). Зміна активності ферменту, викликане фосфорилюванням, оборотно. Відщеплення залишку фосфорної кислоти здійснюється ферментами фосфопротеінфосфатазамі. Активність протеинкиназ і фосфопротеінфосфатаз регулюється гормонами, що дозволяє швидко змінювати активність ключових ферментів метаболічних шляхів в залежності від умов зовнішнього середовища. Антагоністичні по функції гормони протилежним чином впливають на фосфо-рілірованіе/дефосфорілірованіе ферментів, викликаючи протилежні ефекти зміни метаболізму клітини. Наприклад, під дією глюкагону (у період між прийомами їжі) в клітинах відбувається зменшення синтезу енергетичного матеріалу - жиру, глікогену і посилення його розпаду (мобілізація), викликаного фосфо-рілірованіем ключових ферментів цих процесів. А під дією інсуліну (під час травлення), навпаки, активується синтез глікогену і інгібується його розпад, так як взаємодія інсуліну з рецептором активує сигнальний шлях, що приводить до дефосфорілірованіем тих же ключових ферментів.
Регуляція каталітичної активності ферментів частковим (обмеженим) протеолізом
Деякі ферменти, функціонуючі поза клітинами (в ШКТ або в плазмі крові), синтезуються у вигляді неактивних попередників і активуються тільки в результаті гідролізу однієї або декількох певних пептидних зв'язків, що призводить до відщеплення частини білкової молекули попередника. У результаті в решти білкової молекули відбувається конформационная перебудова і формується активний центр.
Розглянемо механізм часткового протеолізу на прикладі активації протеолітичного ферменту трипсину. Тріп-сіноген, що синтезується в підшлунковій залозі, при травленні по протоках підшлункової залози надходить у дванадцятипалу кишку, де і активується шляхом часткового протеолізу під дією ферменту кишечника ентеропептідази. У результаті відщеплення гексапептіда з N-кінця формується активний центр в залишилася частини молекули. Слід нагадати, що трипсин відносять до сімейства серинових протеаз - активний центр містить функціонально важливий залишок Сер.
Частковий протеоліз - приклад регуляції, коли активність ферменту змінюється необоротно. Такі ферменти функціонують, як правило, протягом короткого часу, обумовленого часом життя білкової молекули. Частковий протеоліз лежить в основі активації протеолітичних ферментів, білків системи згортання крові і фібринолізу, білків системи комплементу, а також пептидних гормонів.
Рис. 6. Регуляція активності ферментів фосфорилированием/дефосфорілірованіем
Висновок
У промислових масштабах ферменти отримують з рослин, тварин і мікроорганізмів. Використання останніх має ту перевагу, що дозволяє виробляти ферменти у величезних кількостях за допомогою стандартних методик ферментації. Крім того, підвищити продуктивність мікроорганізмів незрівнянно легше, ніж рослин або тварин, а застосування технології рекомбінантних ДНК дозволяє синтезувати тварини ферменти в клітинах мікроорганізмів. Ферменти, отримані таким шляхом, використовуються головним чином у харчовій промисловості та суміжних областях. Синтез ферментів у клітинах контролюється генетично, і тому наявні промислові мікроорганізми-продуценти були отримані в результаті спрямованого зміни генетики мікроорганізмів дикого типу.
Література
метаболізм обмін речовина
1. Мікробіологія. 2006. Т. 75. № 4. С. 483.
.Волков М.Ю., Ткаченко Є.І., воробейник Є.В., Синиця А.В. Метаболіти Bacillussubtilis як нові перспективні пробіотичні препарати//5.Журнал мікробіології, епідеміології та іммунобіологіі. 2007. № 2. С. 75-80.
.Вахітов Т.Я., Момот Е.Н., Толпар Ю.Н. Динаміка і функції екзометаболітів в процесі росту періодичної культури Escherichiacoli М - 17//Журн. микробиол 2005а - № 1 С. 16-21.
.Біотехнологія: Учеб./І.В. Тихонов, Е.А. Рубан, Т.Н. Грязнева та ін .// Под ред. Е.С. Вороніна.- СПб .: ГІОРД, 2005.
.Біотехнологія: Учеб. посібник/Ю.О. Сазикін, С.Н. Горіхів, І.І. Чакалева//А.В. Катлінскій.- М .: Видавничий центр «Академія», 2006.
.Біотехнологія в 8-ми томах/Под ред. Н.С. Єгорова, В.Д. Самуїлова.- М .: Вища школа, 1988.
.Біотехнологія: принципи і застосування/Под ред. І. Хіггінса, Д. Беста, Дж. Джонса - М .: Світ, 1988.
.Бекер М.Є. Введення в біотехнологію/Пер. з латиської.- Рига: Видавництво «Звайгене», 1978.
. Волова Т.Г. Біотехнологія//Під ред. І.І. Гітельзон.- Новосибірськ: Видавництво СО РАН, 1999..
.Глік Б., Пастернак Дж. Молекулярна біотехнологія. Принципи...
