7. Регуляция активности ферментов: на уровне транскрипции (на примере лактозного оперона), аллостерическая регуляция, ковалентная модификация

Лактозный оперон: кодирует белки-ферменты необходимые для окисления лактозы с целью энергообразования у бактерий. В отстутсвии лактозы в среде,белок репрессор связывается с оператором,рнк-полименраза не может подойти к структуре,для осуществления транскрипции. мРНК необразуется-окисление лактозы не происходит. Если лактоза в среде присутствует то белок-репрессор связывается с лактозой,приэтом сродство с оператором теряется,тогда полимераза может подойти к структурным генам,происходит транскрипция,образуется мРНК,который служит матрицей для синтеза белков ферментов.

Аллостерическая регуляция: характерная для ферсентов с четвертичной структурой. Субъединица находящаяся в составе фермента фармирует аллостерический центр,к которому присоединяются низкомолекулярные вещества: активаторы или ингибиторы,при этом меняется активность фермента. Фосфофруктокеназа катализирует одну из реакций гликодиза6 роль гликолиза-окисление глюкозы с целью энергообразованияактивация ФФК будет зависеть от концентрации Атф в клетке. Если уровень АТФ достаточный,то АТФ присоединяется к аллостерическому центру фосфофруктокеназы и активность фермента снижается. Если клетке требуется энергия,то АТФ распадается до АМФ и пирофосфата или АДФ и фосфата,при этом уровень АМФ снижается,наростает концентрация АМФ и АДФ. АМФ присоединяется к аллостерическому центру ФФК,активность фермента повышается и происходит окисление глюкозы с целью восстановления уровня АТФ.

Ковалентная модфификация: присоединение функциональной группы к молекуле фермента,а также отщипление функциональной группы от фермента. Меняется активность фермента.

1. фосфорилирование: присоединение фасфата к модекуле фермента по ОН-группе серина,тирозина,треонина.

2. Дефосфорилирование-отщепление фосфата от ферментов.

Пример: обмен гликогеном печени катализируется 2 ферментами:

1.гликогенсинтетаза-катализирует синтез гликогена из глюкозы.

2. гликогенфосфорилаза-катализирует распад гликогена до глюкозы.

Активность этих ферментов будет зависеть от уровня глюкозы в крови и потребности клеток в глюкозе как источнике энергии. После приема пищи уровень глюкозы в крови увеличивается,стимулируется инсулин,который образуется в поджелудочной жедезе,подходик к печени,связывается с рецептором,после чего активируется фермент фосфопротеинфосфотаза,в результате запускается дефосфорилирование гликогенсинтетазы и гликогенфосфорилазы. При это ГС-активный,а ГФ-неактивный,в результате запускается синтез гликогена из глюкозы. Глюкоза из крови перемещается в клетки,при этом ее уровень снижается до нормы и тем самым предовращается гипергликемию.

8. Энзимодиагностика и энзимотерапия

Энзимотерапия — лечение ферментами.

а) призаболеваниях ЖКТ6 диффицит фермента в полости ЖКТ,при этом происходит распад нужных веществ,в качестве заместительной терапии применяют ферментативные препараты,которые содержат кишечные ферменты для восстановления распада сложных веществ в полости Жкт. Препараты производят из панкреатического сока животных.

б) протолитические ферменты трипсин,хемотрипсин- для лечения гнойных ран, с целью очищения раны.

в) гиалуронидаза-расщепление гиалуроновой кислоты, коллагеназа расщепляет коллаген,эластаза- эластин.

Г) тромболитическая терапия6 фибрин.с целью предотвращения инфарктов и инсультов.

д) лечение лейкозов.

е) ферменты ДНКазы и РНКазы применяют при вирусных конъюктивитах.

Энзимодиагностика — применение ферментов для диагностики заболевания.

Принципы: а) в норме фермент образуется и работает в клетке,поэтому его активность в сыворотке крови очень низкая.

б) при повреждении клеток содержимое клетки вместе с ферментами выходит в плазму,в результате активность повышается.

В) необходимо знать клеточную локализацию ферментов с целью диагностики заболевания.