酶促化学修饰的特点

酶促化学修饰的特点

(一)绝大多数酶促化学修饰的酶都具有无活性(或低活性)与有活性(或高活性)两种形式。它们之间的互变反应,正逆两向都有共价变化,由不同的酶进行催化,而催化这互变反应的酶又受机体调节物质(如激素)的控制。

(二)存在瀑布式效应。由于酶促化学修饰是酶所催化的反应,故有瀑布式(逐级放大)效应。少量的调节因素就可通过加速这种酶促反应,使大量的另一种酶发生化学修饰。因此,这类反应的催化效率常较变构调节为高。

(三)磷酸化与脱磷酸是常见的酶促化学修饰反应。一分子亚基发生磷酸化常需消耗一分子ATP,这与合成酶蛋白所消耗的ATP相比,显然是少得多;同时酶促化学修饰又有放大效应,因此,这种调节方式更为经济有效。

(四)此种调节同变构调节一样,可以按着生理的需要来进行。在前述的肌肉糖元磷酸化酶的化学修饰过程中,若细胞要减弱或停止糖元分解,则磷酸化酶a在磷酸化酶a磷酸酶的催化下即水解脱去磷酸基而转变成无活性的磷酸化酶b,从而减弱或停止了糖元的分解。

此外,酶促化学修饰与变构调节只是两种主要的调节方式。对某一种酶来说,它可以同时受这两种方式的调节。如,糖元磷酸化酶受化学修饰的同时也是一种变构酶,其二聚体的每个亚基都有催化部位和调节部位。它可由AMP激活,并受ATP抑制,这属于变构调节。细胞中同一种酶受双重调节的意义可能在于,变构调节是细胞的一种基本调节机制,它对于维持代谢物和能量平衡具有重要作用,但当效应剂浓度过低,不足以与全部酶分子的调节部位结合时,就不能动员所有的酶发挥作用,故难以应急。当在应激等情况下,若有少量肾上腺素释放,即可通过cAMP,启动一系列的瀑布式的酶促化学修饰反应,快速转变磷酸化酶b成为有活性的磷酸化酶a,加速糖元的分解,迅速有效地满足机体的急需。