最终产品抑制

生物合成途径通常是由一个控制变构效应产生最终产品的途径,以及起搏器酶效应的行为通常催化第一步独特导致最终产品。这种现象称为最终产品抑制分支途径的多酶的阐释,从草酰乙酸的形成天冬氨酸家庭的氨基酸。如前所述在这篇文章中,只有植物和微生物能合成许多这些氨基酸,大多数动物要求此类氨基酸提供预制在他们的饮食。

有许多起搏器酶生物合成路线的天冬氨酸的氨基酸,其中大多数是唯一参与一个产品的形成。每个分支后的酶功能点的路径,和所有抑制具体的最终产品出现分叉点。因此,供应的赖氨酸,蛋氨酸,异亮氨酸需要一个细胞可以独立监管。苏氨酸然而,既是氨基酸必不可少的蛋白质合成和一个前体异亮氨酸。如果苏氨酸的合成率从天冬氨酸被监管的赖氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、异亮氨酸供给的失衡可能的结果。这是克服风险大肠杆菌通过三种不同的存在天冬氨酸激酶酶,催化第一步共同生产的所有的产品来自天冬氨酸。每一个都有不同的监管效应分子。因此,一种天冬氨酸激酶抑制由赖氨酸、苏氨酸的第二。第三个激酶是不被任何天然的氨基酸,但其速度合成是由蛋氨酸在细胞内的浓度。产生的三重控制机制三种不同的天冬氨酸激酶可以确保一个氨基酸的积累不关闭天门冬氨酰的供应磷酸其他人的合成所必需的。

通过最终产品控制抑制的另一个例子也说明了两个生物合成途径的操作的方式可能是协调。这两个DNA和各种类型的核糖核酸通过组装嘌呤和嘧啶核苷酸(见上图核酸和蛋白质);这些反过来建立中间体的中心代谢途径(见上图单核苷酸)。嘧啶核苷酸的合成的第一步是由天冬氨酸carbamoyltransferase催化。这一步启动一系列反应,导致形成嘧啶核苷酸UTP和CTP等。的研究天冬氨酸carbamoyltransferase显示亲和力这种酶的底物(天冬氨酸)显著减少了CTP的存在。这种效果是可以克服的三磷酸腺苷,一个嘌呤核苷酸。这种酶可以被分离成两个子单元:一个包含酶活性和(在分离形式)不绑定CTP;另结合CTP但没有催化活性。除了提供物证,起搏器包含不同的酶催化和监管网站,天冬氨酸carbamoyltransferase与不同的核苷酸之间的相互作用提供了一个解释的供应的控制核酸前体。如果一个细胞包含足够的嘧啶核苷酸(例如,UTP)、天冬氨酸carbamoyltransferase,第一个嘧啶的酶生物合成抑制。然而,如果细胞含有高水平的嘌呤核苷酸(例如,ATP),根据需要对核酸的形成,抑制天冬氨酸carbamoyltransferase松了一口气,并形成嘧啶。

积极的调制

并不是所有的起搏器酶被抑制的控制活动。相反,一些积极的modulation-i.e。,the effector is required for the efficient functioning of the enzyme. Such enzymes exhibit little activity in the absence of the appropriate allosteric effector. One instance of positive modulation is the anaplerotic fixation of二氧化碳丙酮酸和磷酸烯醇丙酮酸(PEP);这个例子还说明了一个路线的代谢产物控制养分流动的速度。

的羧化作用高等生物的丙酮酸在肠道和磷酸烯醇丙酮酸羧化作用细菌ccurs以显著的速度只有乙酰辅酶a。乙酰辅酶A充当一个积极的变构效应,而不是分解反应过程中。此外,一些丙酮酸羧化酶和肠道细菌的PEP羧化酶抑制四元化合物(例如,天冬氨酸)。这些物质抑制因为他们干扰绑定的积极效应,乙酰辅酶a。这种酶的生理意义上的控制是合理的:它将回忆说,anaplerotic形成草酰乙酸丙酮酸或PEP所需提供的受体条目的乙酰辅酶a三羧酸循环。反应需要发生只有当乙酰辅酶A存在于足够的数量。另一方面,大量的四元中间体排除通过羧化作用反应形成更多的必要性。

类似的推理,不过相反的意义,可以应用于另一个anaplerotic的控制序列,乙醛酸循环。从形成细胞的生物合成材料复合醋酸,原则上,类似于生物合成柠檬酸循环中间体。在这两个过程,它是中间体如PEP和丙酮酸的可用性,决定了细胞的形式通过产生的许多组件糖质新生。尽管在最严格的意义上定义的乙醛酸循环没有最终产品,PEP和丙酮酸对这些生理原因,最好安装规范的速率乙醛酸循环是必需的。因此没有意外,起搏器乙醛酸循环的酶,异柠檬酸裂合酶的变构抑制PEP和丙酮酸。