Направление метаболитов
Направление метаболитов [ 1 ] Это переход промежуточного продукта метаболизма одного фермента непосредственно к другому ферменту или активному центру без его выделения в раствор. Когда несколько последовательных ферментов метаболического пути перенаправляют субстраты между собой, [ 2 ] это называется метаболон . [ 3 ] Каналирование может сделать метаболический путь более быстрым и эффективным, чем если бы ферменты были случайным образом распределены в цитозоле , или предотвратить высвобождение нестабильных промежуточных продуктов. [ 4 ] Он также может защитить промежуточное соединение от потребления конкурирующими реакциями, катализируемыми другими ферментами.
Механизмы направления
[ редактировать ]Ченнелинг может происходить несколькими способами. Одна из возможностей, которая возникает в комплексе пируватдегидрогеназы , заключается в том, что субстрат прикрепляется к гибкому плечу, которое перемещается между несколькими активными центрами (что маловероятно). [ 5 ] Другая возможность заключается в том, что два активных центра соединены туннелем через белок и субстрат, движущийся через туннель; это наблюдается в триптофансинтазе . [ 4 ] Третья возможность заключается в том, что заряженная область на поверхности фермента действует как путь или «электростатическая магистраль», направляя субстрат, имеющий противоположный заряд, от одного активного центра к другому. Это наблюдается в бифункциональном ферменте дигидрофолатредуктазе - тимидилатсинтазе . [ 6 ] Также сообщалось о направлении аминоацил-тРНК для синтеза белка in vivo. [ 7 ]
Споры
[ редактировать ]Передача НАДН между оксидоредуктазами
[ редактировать ]Некоторые авторы утверждают, что прямой перенос НАДН от одного фермента-продукта к другому-субстрату является обычным явлением. [ 8 ] Однако другие, такие как Гутфройнд и Чок [ 9 ] и Петтерссон [ 10 ] утверждали, что экспериментальные данные слишком слабы, чтобы поддержать такой вывод. В более недавнем исследовании [ 11 ] Сведружич и его коллеги приходят к выводу, что такая прямая передача — реальный феномен, но они высказывают предостережения:
Наши результаты также показывают, что невозможно разработать эксперименты, которые могут убедительно проанализировать каналирование субстратов в клетках, если мы не понимаем основные молекулярные принципы и свойства связанных ферментов.
Физиологические эффекты передачи метаболитов
[ редактировать ]Иногда, например Овади, предполагает: [ 12 ] что каналирование метаболита снижает концентрацию метаболита в свободном растворе. Однако также утверждалось [ 13 ] что нет никакого чистого влияния на свободную концентрацию в установившихся условиях, это утверждение оспаривается другими. [ 14 ] Более поздние авторы [ 15 ] считают этот и другие вопросы о каналинге нерешенными: «Субстратный каналинг in vivo также был предметом еще не решенных дебатов», или они признают, что влияние на свободную концентрацию существует, но «в целом невелико». [ 16 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Иногда это также называют «каналом субстрата», но это название менее конкретное.
- ^ Срере, П. (1972). «Есть ли организация ферментов цикла Кребса в митохондриальном матриксе?». В Хэнсоне, RW; Мельман, П. (ред.). Энергетический обмен и регуляция обменных процессов в митохондриях . Нью-Йорк: Академическая пресса. стр. 79–91. ISBN 978-0124878501 .
- ^ Срере, Пенсильвания (1985). «Метаболон». Тенденции биохимических наук . 10 (3): 109–110. дои : 10.1016/0968-0004(85)90266-X .
- ^ Jump up to: а б Хуан Икс, Холден Х.М., Раушел Ф.М. (2001). «Канализирование субстратов и промежуточных продуктов в реакциях, катализируемых ферментами». Анну. Преподобный Биохим . 70 : 149–80. doi : 10.1146/annurev.biochem.70.1.149 . ПМИД 11395405 .
- ^ Перхам Р.Н. (2000). «Качающиеся плечи и качающиеся домены в многофункциональных ферментах: каталитические машины для многостадийных реакций». Анну. Преподобный Биохим . 69 : 961–1004. doi : 10.1146/annurev.biochem.69.1.961 . ПМИД 10966480 .
- ^ Майлз Э.В. , Ри С., Дэвис Д.Р. (апрель 1999 г.). «Молекулярные основы субстратного каналирования» . Ж. Биол. Хим . 274 (18): 12193–6. дои : 10.1074/jbc.274.18.12193 . ПМИД 10212181 .
- ^ Негруцкий Б.С.; Немецкий депутат (1991). «Направление аминоацил-тРНК для синтеза белка in vivo» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 88 (11): 4991–5. Бибкод : 1991PNAS...88.4991N . дои : 10.1073/pnas.88.11.4991 . ПМК 51793 . ПМИД 2052582 .
- ^ Спайви, ХО; Овади, Дж. (1999). «Субстратный ченнелинг». Методы . 19 (2): 306–321. дои : 10.1006/meth.1999.0858 . ПМИД 10527733 .
- ^ Гутфройнд, Х; Чок, П.Б. (1991). «Субстратное распределение гликолитических ферментов: факт или вымысел». Дж. Теория. Биол . 152 (1): 117–121. Бибкод : 1991JThBi.152..117G . дои : 10.1016/S0022-5193(05)80524-7 . ПМИД 1753754 .
- ^ Петтерссон, Г. (1991). «Нет убедительных доказательств существования каналов метаболитов между ферментами, образующими динамические комплексы». Дж. Теория. Биол . 152 (1): 65–69. Бибкод : 1991JThBi.152...65P . дои : 10.1016/S0022-5193(05)80512-0 . ПМИД 1753770 .
- ^ Сведружич, З.М.; Одорчич И.; Чанг, Швейцария; Сведружич, Д. (2020). «Передача субстрата через временный белок-белковый комплекс: на примере D- глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы и L -лактатдегидрогеназы» . Научные отчеты . 10 (1): 10404. doi : 10.1038/s41598-020-67079-2 . ПМК 7320145 . ПМИД 32591631 .
- ^ Овади, Юдит (1991). «Физиологическое значение метаболических каналов». Дж. Теория. Биол . 152 (1): 1–22. Бибкод : 1991JThBi.152....1O . дои : 10.1016/S0022-5193(05)80500-4 . ПМИД 1753749 .
- ^ Корниш-Боуден, А.; Карденас, МЛ (1993). «Канализирование может влиять на концентрацию промежуточных продуктов метаболизма при постоянном чистом потоке: артефакт или реальность?» . Евро. Дж. Биохим . 213 (1): 87–92. дои : 10.1111/j.1432-1033.1993.tb17737.x . ISSN 0014-2956 . ПМИД 8477736 .
- ^ Мендес, П.; Келл, Д.Б.; Вестерхофф, Х.В. (1996). «Почему и когда каналирование может уменьшить размер пула при постоянном чистом потоке в простом динамическом канале». Биохим. Биофиз. Акта . 1289 (2): 175–186. дои : 10.1016/0304-4165(95)00152-2 . ISSN 0304-4165 . ПМИД 8600971 .
- ^ Кузьмак А. ; Кармали, С.; фон Лиерес, Э.; Рассел, Эй Джей; Кондрат, С. (2019). «Может ли близость ферментов ускорить каскадные реакции?» . наук. Представитель 9 (1): 455. Бибкод : 2019НацСР... 9..455К дои : 10.1038/ s41598-018-37034-3 ISSN 2045-2322 . ПМК 6345930 . ПМИД 30679600 .
- ^ Парик, В.; Ша, С.; Он, Дж.; Вингрин, Н.С.; Бенкович, С.Дж. (2021). «Метаболический каналинг: прогнозы, выводы и доказательства» . Мол. Клетка . 81 (18): 3775–3785. doi : 10.1016/j.molcel.2021.08.030 . ISSN 1097-2765 . ПМЦ 8485759 . ПМИД 34547238 .
 | Эта ферментам статья, посвященная , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |