生物化学-第三章中.ppt

四 酶活性的调节控制 酶分子的非催化部位与某些化合物可逆地非共价结合后发生构象的改变，进而改变酶活性状态，称为酶的别构调节或变构调节。 具有这种调节作用的酶，称为别构酶 能使酶分子发生别构作用的物质称为效应物或别构剂。 (一)别构调节 别构效应（allosteric effect）：又称为变构效应，当某些寡聚蛋白与别构效应剂（变构效用剂）发生作用时，可以通过蛋白质构象的变化来改变蛋白的活性，这种改变可以是活性的增加或减少。 变构酶与变构剂的结合—非共价、专一性 别构剂： 正别构剂---别构激活剂 负别构剂---别构抑制剂 别构酶均为寡聚酶，除活性部位外，还有可以同效应物（调节物）结合的调节部位. (二)别构酶 别构酶的调控方式有四类： 正协同效应: 酶的一个亚基与底物结合后，其他亚基与底物的结合能力加强，v-[S]曲线为S形。 负协同效应：酶的一个亚基与底物结合后，其他亚基与底物的结合能力减弱，v-[S]曲线为平坦的双曲线。 同促效应 别构酶的调控方式有四类： 可用协同指数(饱和比值)Rs ( [S]90%V/[S]10%V 来定量地区分三种酶：Rs等于81为米氏酶，小于81则有正协同效应，大于81为负协同效应。 (v=nV，则[S]=[n/(1-n )]Km) 准确的方法Hill系数法([S]90%V/[S]10%V= 811/n n为)，以log(v/(Vm-v))对log[S]作图，曲线的最大斜率为Hill系数，米氏酶等于1，正协同酶大于1，负协同小于1。 a--非调节酶 b--正协同别构酶的S形曲线 别构抑制作用使酶的反应速度降低，正协同效应加强。 别构激活作用使酶的反应速度加快，正协同效应减弱。 ( 非底物的发挥作用)—异促效应 别构酶的调控方式有四类： T态-----------R态 目前认为齐变模型不适合于负协同效应。 别构模型 天冬氨酸转氨甲酰酶的性质 天冬氨酸为正协同效应剂； ATP为别构激活剂； CTP为别构抑制剂。 变构效应： 天冬氨酸转氨甲酰酶（ATCase） ATP 正变构剂 CTP(嘧啶核苷酸-代谢途径的终产物) 负变构剂 调节基团 催化基团 催化(C)亚基（catalytic subunit） 调节(R)亚基（ regulative subunit） + 催化基团 调节基团 完整酶分子 3-磷酸甘油醛脱氢酶 是负协同效应酶的典型代表,不灵敏。 3-磷酸甘油醛脱氢酶有4个亚基，一个亚基与NAD+结合后发生构像变化，其它亚基与NAD+结合的能力下降，表现为负协同效应。 由于负协同效应，在NAD+浓度很低的情况下，糖酵解过程仍然能以较快的速率顺利进行。 酶蛋白分子上的一些基团可与某种化学基团发生可逆的共价结合，从而改变酶的活性。 (二)、可逆的共价修饰调节 共价修饰包括:磷酸化、腺苷酰化、尿苷酰化、ADP-糖基化、甲基化等。 腺苷酰化 尿苷酰化 ADP-糖基化 磷酸化存在普遍，有非常重要的生理意义，主要以P-O键或P-N键连接。 蛋白质的磷酸化主要由蛋白激酶催化，常见的蛋白激酶有蛋白激酶A（PKA），蛋白激酶C（PKC），磷酸化酶激酶（PhK），蛋白酪氨酸激酶（PTK）等。 磷酸化酶激酶 PhK(磷酸化酶激酶)催化的反应图 糖原磷酸化酶 第三节 酶的作用机理和酶的调节 一 酶的活性部位 二 酶促反应机制-高效催化的化学机制 (影响酶催化效率的有关因素) 三 酶催化反应机制的实例 四 酶活性的调节控制 五 同工酶 酶分子 活性中心 结合基团(部位)（1-几个aa） 催化基团(部位) （1-几个aa） 维持活性中心构象的必需基团 其他部分（非必需基团） 活性中心：酶分子中直接与底物结合，并和酶催化作用直接相关的部位，或酶分子中与底物结合部位和催化部位所形成的微区。 结合部位(基团)(Binding site)：酶分子中与底物结合的部位或区域一般称为结合部位。结合部位决定酶的专一性。 催化部位(基团)(Catalytic site): 酶分子中促使底物发生化学变化的部位称为催化部位。催化部位决定酶所催化反应的性质。 只是酶分子的一小部分；特定三维结构; 通过诱导契合形成与底物互补的；酶的活性部位是位于酶分子表面的一个裂缝内;通过次级键与底物相互作用；有一定的柔性（邹承鲁的对比研究发现活性部位的柔性比其他部位更强） (一)、酶活性部位的特点 1 侧链基团的化学修饰法 非特异性共价修饰（作用于酶分子中aa残基侧链基团），酶活力丧失与修饰剂浓度成比例，底物或竞争性抑制剂可降低修饰作用。 特异性共价修饰