Головна |
«« | ЗМІСТ | »» |
---|
Як зазначалося раніше, три гликолитичних реакції є незворотними. Це реакції, що каталізуються гексокиназой, фосфофруктокинази і піруваткіназа; вони є головними ділянками, на яких відбувається регуляція гліколізу по аллостерічному механізму. Негативними модуляторами регуляторних ферментів гліколізу є АТФ, НАДН, які інгібують гліколіз і тим самим запобігають подальше накопичення цих речовин. Підвищення продуктивності лікарських на ці ферменти надають АМФ і АДФ (позитивні модулятори).
Крім того, швидкість процесу гліколізу залежить від надходження в клітину вихідних продуктів і накопичення ряду проміжних метаболітів. Так, гексокіназа відзначено зниження також продуктом цієї реакції глюкозо-6-фосфа- тому. Роль головного регуляторного ферменту гліколізу грає фосфофрукто- киназа, яка, крім АТФ, відзначено зниження цитратом - центральним метаболітом циклу трикарбонових кислот.
Регуляторним ферментом гликогенолиза є глікогенфосфорилази - перший фермент в катаболичної ланцюга мобілізації глікогену. Цей фермент переводить вуглеводи із запасної форми в форму метаболічно активну (фосфорильовану). Фермент фосфорилаза існує в двох формах, одна з яких (фосфорилаза а) активна, в той час як інша (фосфорилаза Ь) не активна. Обидві форми можуть диссоциировать на однакові субодиниці. фосфорілаза b складається з двох субодиниць, а фосфорилаза а - з чотирьох. перетворення фосфорілази b в фосфорилазу а здійснюється фосфорилюванням білка за рівнянням
Каталізується ця реакція ферментом кінази фосфорілази Ь, який також існує як в активній, так і неактивної форми. Активація кінази фосфорілази b відбувається подібно активації фосфорілази, т. е. шляхом її фосфорилювання, яке каталізується цАМФ-залежною протеїн кіна- зой (гл. 13). Важлива роль в активації кінази фосфорілази належить також Са2+-кальмодуліном - білку, який бере участь в регуляції активності багатьох киназ (гл. 13). Активація протеїнкінази за участю цАМФ, який, в свою чергу, утворюється з АТФ в реакції каталізується аденілатцікла- зой, стимулюється гормонами адреналіном і глюкагоном. Збільшення вмісту цих гормонів призводить в результаті каскадної ланцюга реакцій до перетворення фосфорілази b в фосфорилазу а і, отже, до звільнення глюкози у вигляді глюкозо-1 - фосфату з запасного полісахариду глікогену. Зворотне перетворення фосфорілази а в фосфорилазу b каталізується ферментом протєїнфосфатаза. На рис. 18.6 наведено каскадний механізм мобілізації глікогену. Активація першого фрагмента каскаду - аденілатцік- лази - в кінцевому рахунку активує розпад глікогену і одночасно пригнічує фермент його синтезу - глікогенсінтази (гл. 20). Отже, фосфорилирование глікогенфосфорилази і глікогенсінтази призводить до протилежних змін їх активності: глікогенсінтази відзначено зниження, а глікогенфосфорилази активується, що викликає підвищення вмісту глюкози в м'язах, печінці і крові, т. Е. Відбувається швидке включення реакцій, що постачають енергію.
Крім зазначеного вище механізму активації фосфорілази, фосфорилаза b активується по аллостерічному механізму: АМФ - позитивний
Мал. 18.6. Каскадний механізм регуляції процесу глікогенолізу
ефектор, а конкуруючий з ним АТФ - негативний, т. е., будучи пов'язаним з фосфорілазой b, він не здатний викликати то зміна конформації, яке посилює активність ферменту. Як зазначалося вище, слід пам'ятати, що активність кінази фосфорілази b регулюється не тільки шляхом фосфорилювання-дефосфорилирования, але вона також активується іонами кальцію. Це відбувається за рахунок взаємодії ферменту з Са2+-связи- БЕЗПЕЧУЮТЬ білком кальмодулином, який бере участь у багатьох видах впливу кальцію на клітку.