2. Белок-белокпен әрекеттесу көмегімен реттелуі

Кейбір ферменттер өз белсенділігін белок-белокпен әрекеттесу нәтижесінде өзгертеді. Осы әдіспен фермент белсенділігін өзгертудің екі механизмі бар: Белок- активаторының қосылу нәтижесінде ферменттің активтенуі( фермент аденилатциклазаның G-белоктың α-суббірлігінің көмегімен активтенуі және протомерлердің диссоциация мен ассоциация нәтижесінде каталитикалық белсенділіктің өзгеруі). Мысал ретінде протеинкиназа А ферментінің реттелуін протомерлердің диссоциация мен ассоциация нәтижесінде каталитикалық белсенділіктерінің өзгеруімен байланыстылығын қарастыруға болады.

Протеинкиназа А (цАМФке - тәуелді) екі түрлі төрт суббірліктен тұрады: екі реттеуші (R) және екі каталитикалық (С). Осындай тетрамер каталитикалық активсіз. Реттеуші суббірліктері циклді 3',5'-АМФ (цАМФ) –мен байланысу бөліктері бар (әр суббірлікке екеуден). Төрт молекула цАМФ екі реттеуші суббірлікке қосылуы протомерлердің құрылысының өзгеруіне әкеледі, тетрамерлі комплекс диссоцацияланады; Осы кезде екі белсенді каталитикалық суббірліктер бөлініп шығады (2.20-сурет). Белсенді протеинкиназа А АТФ-тен фосфор қышқылының қалдығын белоктағы аминқышқылдарының арнайылықты ОН топтарына тасымалдануын катализдейді (яғни белоктың фосфорлануын туғызады).

Акктивті

активті

активсіз

2.20 Сурет. Протеинкиназа а (пка) белсенділігін белок-белоктық әрекеттесу көмегімен реттеу.

ПКА-ның активациясы төрт молекула цАМФ көмегімен іске асады, молекулалар екі реттеуші суббірліктермен байланысады, бұл өз ретінде реттеуші протомерлердің конформациясының өзгеруіне және тетрамерлік комплекстің диссоциациясына әкеледі. Белоктардың фосфорлануына әкелетін екі белсенді каталитикалық суббірліктер бөлініп шығады. Реттеуші суббірліктерден цАМФ молеклаларының бөлініп шығуы реттеуші және каталитикалық суббірліктердің ассоциациясына әкеліп белсенді емес комплекс түзіледі.

3. Фосфорлану-дефосфорлану жолымен ферменттің каталитикалық белсенділігін реттеу.

Биологиялық жүйелерде ферменттердің белсенділігін ковалентті модификация көмегімен реттеу жиі кездеседі. Ферменттерді химиялық модификациялауда кең таралған және тез фосфорлану-дефосфорлану әдісі. Ферменттің ОН топтары протеинкиназа (фосфорлану) және фосфопротеинфосфатаза (дефосфорлану) ферменттері арқылы фосфорла-нуға ұшырайды. Фосфор қышқылының қалдығының қосылуы активті орта-лықтың құрылысының және каталитикалық белсенділігінің өзгеруіне әкеледі. Нәтиже екі жақты болуы мүмкін: кейбір ферменттер фосфорлануда активтенеді, ал басқалары керісінше активсізденеді (2.21-сурет). Гормондар протеинкиназа мен фосфопротеинфосфотазалардың белсенділігін реттейді, бұл сыртқы орта жағдайына байланысты метаболиттік жолдардың маңызды ферменттерінің белсенділігін өзгертіп отыруға мүмкіндік береді.

Активті орталық

Активті орталықтың құрылысы өзгерген

Дефосфорланған фосфорланған

фермент фермент

активсіз активті

2.21-сурет. Фосфорлану-дефосфорлану жолымен фермент белсенділігінің реттелу сызбанұсқасы.

Ферменттердің фосфорлануы протеинкиназа ферментінің көмегімен жүреді. АТФ молекуласы фосфор қышқылының доноры. Ферментті фосфорлау оның және активті орталықтың конформациясының өзгеруіне әкеледі, бұл ферменттің субстратқа сәйкестігін өзгертеді. Кейбір ферменттер фосфорлануда активтенеді, ал кейбір ферменттер ингибирленеді. Кері процесс- дефосфорлану – фосфопротеинфосфотаза ферменттерінің әсерінен жүреді. Фосфопротеинфосфатазалар фофсфор қышқылы қалдығын ферменттен бөліп алып ферментті бастапқы күйіне алып келеді.