478 Chapter 15 Enzyme Regulationver

478 Chapter 15 Enzyme Regulation
verge of crystallization. The formation of insoluble deoxyHb S fibers distorts the red
cell into the elongated sickle shape characteristic of the disease.2
2In certain regions of Africa, the sickle-cell trait is found in 20% of the people. Why does such a dele-
terious heritable condition persist in the population? For reasons as yet unknown, individuals with this
trait are less susceptible to the most virulent form of malaria. The geographic distribution of malaria
and the sickle-cell trait are positively correlated.
Oxy-
hemoglobin A
(a) (b)
β1
β2
α1
α2
β1
β2
α1
α2
β1
β2
α1
α2
β1
β2
α1
α2
Deoxy-
hemoglobin A
Oxy-
hemoglobin S
Deoxy-
hemoglobin S
α1 α2
β1 β2
Deoxyhemoglobin S polymerizes into filaments
α1 α2
β1 β2
α1 α2
β1 β2
β1 β2
α1 α2
β1 β2
α1 α2
β1 β2
α1 α2
(c) (d)
ANIMATED FIGURE 15.33 The polymerization of Hb S via the interactions between the
hydrophobic Val side chains at position 6 and the hydrophobic pockets in the EF corners of -chains in neigh-
boring Hb molecules.(a) The protruding “block” on Oxy S represents the Val hydrophobic protrusion.The com-
plementary hydrophobic pocket in the EF corner of deoxy -chains is represented by a square-shaped indenta-
tion. (This indentation is probably present in Hb A also.) Only the 2 Val protrusions and the 1 EF pockets are
shown. (The 1 Val protrusions and the 2 EF pockets are not involved, although they are present.) (b) The
polymerization of Hb S via 2 Val6 insertions into neighboring 1 pockets.(c) Molecular graphic of an Hb S
dimer of tetramers.2 Val residues are highlighted in blue; heme is shown in red (pdb id  2HBS).(d) Molecular
graphic of the Hb S filament (pdb id  2HBS). See this figure animated at www.cengage.com/login.
SUMMARY
15.1 What Factors Influence Enzymatic Activity? The two prominent
ways to regulate enzyme activity are (1) to increase or decrease the num-
ber of enzyme molecules or (2) to increase or decrease the intrinsic
activity of each enzyme molecule. Changes in enzyme amounts are typ-
ically regulated via gene expression and protein degradation. Changes
in the intrinsic activity of enzyme molecules are achieved principally by
allosteric regulation or covalent modification.
15.2 What Are the General Features of Allosteric Regulation?
Allosteric enzymes show a sigmoid response of velocity, v, to increasing
[S], indicating that binding of S to the enzyme is cooperative. Allosteric
enzymes often are susceptible to feedback inhibition. Allosteric enzymes
may also respond to allosteric activation. Allosteric activators signal a
need for the end product of the pathway in which the allosteric enzyme
functions. As a general rule, allosteric enzymes are oligomeric, with each
monomer possessing a substrate-binding site and an allosteric site where
effectors bind. Interaction of one subunit of an allosteric enzyme with its
substrate (or its effectors) is communicated to the other subunits of the
enzyme through intersubunit interactions. These interactions can lead
to conformational transitions that make it easier (or harder) for addi-
tional equivalents of ligand (S, A, or I) to bind to the enzyme.
15.3 Can Allosteric Regulation Be Explained by Conformational
Changes in Proteins? Monod, Wyman, and Changeux postulated that
the subunits of allosteric enzymes can exist in two conformational
states (R and T), that all subunits in any enzyme molecule are in the
same conformational state (symmetry), that equilibrium strongly favors
the T conformational state, and that S binds preferentially (“only”) to
the R state. Sigmoid binding curves result, provided that [T0] [R0]
in the absence of S and that S binds “only” to R. Positive or negative
effectors influence the relative T/R equilibrium by binding preferen-
tially to T (negative effectors) or R (positive effectors), and the sub-
strate saturation curve is shifted to the right (negative effectors) or left
(positive effectors).

Kết quả (Việt) 1:

478 chương 15 Enzyme quy địnhbờ vực của sự kết tinh. Sự hình thành của không hòa tan deoxyHb S sợi distorts màu đỏCác tế bào thành hình dạng thuôn dài liềm đặc trưng của disease.22 in một số vùng của châu Phi, những tế bào liềm đặc điểm được tìm thấy ở 20% số người. Tại sao như vậy một dele -điều kiện di truyền terious vẫn tồn tại trong dân số? Vì lý do không rõ như được nêu ra, các cá nhân với điều nàyđặc điểm ít nhạy cảm với các hình thức độc nhất của bệnh sốt rét. Sự phân bố địa lý của bệnh sốt rétvà những đặc điểm tế bào liềm tương quan tích cực.Oxy-hemoglobin A(a) (b).Β1Β2Α1Α2Β1Β2Α1Α2Β1Β2Α1Α2Β1Β2Α1Α2Deoxy-hemoglobin AOxy-hemoglobin SDeoxy-hemoglobin SΑ1 Α2Β1 Β2Deoxyhemoglobin S polymerizes vào sợiΑ1 Α2Β1 Β2Α1 Α2Β1 Β2Β1 Β2Α1 Α2Β1 Β2Α1 Α2Β1 Β2Α1 Α2(c) (d)Hoạt hình con số 15.33 trùng hợp Hb S thông qua sự tương tác giữa cácdây chuyền bên Val kỵ nước tại vị trí số 6 và túi kỵ nước ở các góc EF - chuỗi ở neigh-nhàm chán Hb phân tử. (a) "khối" nhô ra trên Oxy S đại diện cho dạng lồi kỵ nước Val. Com-plementary kỵ nước túi ở góc deoxy EF - chuỗi được đại diện bởi một hình vuông indenta -tion. (Thụt lề này là có thể hiện diện trong Hb A cũng.) Chỉ các 2 Val những chỗ lồi lõm và túi EF 1Hiển thị. (Những chỗ lồi lõm Val 1 và 2 EF túi không tham gia, mặc dù họ có mặt.) (b)trùng hợp của Hb S qua 2 Val6 insertions vào nước láng giềng 1 túi. (c) phân tử đồ họa của một S Hbdimer của tetramers. 2 Val dư lượng được đánh dấu màu xanh; heme Hiển thị trong màu đỏ (pdb id 2HBS). (d) phân tửđồ họa của dây tóc Hb S (pdb id 2HBS). Xem này hình hoạt hình lúc www.cengage.com/login.TÓM TẮT15.1 yếu tố ảnh hưởng hoạt động enzyme? Hai nổi bậtcách để điều chỉnh hoạt động của enzyme là (1) để tăng hoặc giảm num-BER enzyme phân tử hoặc (2) để tăng hoặc giảm các nội tạihoạt động của mỗi phân tử enzym. Thay đổi số lượng enzyme là typ-ically quy định thông qua gen biểu hiện và protein suy thoái. Thay đổitrong các hoạt động nội tại của enzyme phân tử được đạt được chủ yếu bằngallosteric quy định hoặc cộng hoá trị sửa đổi.15.2 các tính năng chung của Allosteric quy định là gì?Allosteric enzyme Hiển thị một phản ứng xích-ma của vận tốc, v, để tăng[S], chỉ ra rằng ràng buộc của S để enzyme là hợp tác xã. Allostericenzym thường được nhạy cảm với thông tin phản hồi ức chế. Allosteric enzymecũng có thể đáp ứng với kích hoạt allosteric. Allosteric tính tín hiệu mộtcần cho sản phẩm cuối cùng của con đường mà trong đó enzym allostericchức năng. Như một quy luật chung, enzym allosteric là oligomeric, với mỗimonomer sở hữu một trang web chất nền-ràng buộc và một trang web allosteric nơiphồng ràng buộc. Tương tác của một tiểu đơn vị của một loại enzyme allosteric với của nósubstrate (or its effectors) is communicated to the other subunits of theenzyme through intersubunit interactions. These interactions can leadto conformational transitions that make it easier (or harder) for addi-tional equivalents of ligand (S, A, or I) to bind to the enzyme.15.3 Can Allosteric Regulation Be Explained by ConformationalChanges in Proteins? Monod, Wyman, and Changeux postulated thatthe subunits of allosteric enzymes can exist in two conformationalstates (R and T), that all subunits in any enzyme molecule are in thesame conformational state (symmetry), that equilibrium strongly favorsthe T conformational state, and that S binds preferentially (“only”) tothe R state. Sigmoid binding curves result, provided that [T0] [R0]in the absence of S and that S binds “only” to R. Positive or negativeeffectors influence the relative T/R equilibrium by binding preferen-tially to T (negative effectors) or R (positive effectors), and the sub-strate saturation curve is shifted to the right (negative effectors) or left(positive effectors).

Kết quả (Việt) 2:

478 Chương 15 Enzyme Quy
bờ vực của sự kết tinh. Sự hình thành các sợi deoxyHb S không tan biến dạng các màu đỏ
ô thành thon dài liềm hình dạng đặc trưng của disease.2
2in một số vùng của châu Phi, các đặc điểm tế bào hình liềm được tìm thấy ở 20% của người dân. Tại sao một mất đoạn như
tình trạng di truyền terious tồn tại trong dân? Vì những lý do chưa được biết đến, các cá nhân với điều này
đặc điểm là ít nhạy cảm với những hình thức nguy hiểm nhất của bệnh sốt rét. Sự phân bố địa lý của bệnh sốt rét
và các đặc điểm tế bào hình liềm có tương quan dương.
Oxy-
hemoglobin A
(a) (b)
β1
β2
a1
α2
β1
β2
a1
α2
β1
β2
a1
α2
β1
β2
a1
α2
Deoxy-
hemoglobin A
Oxy-
hemoglobin S
deoxy -
hemoglobin S
a1 α2
β1 β2
Deoxyhemoglobin S polymerizes thành các sợi
a1 α2
β1 β2
a1 α2
β1 β2
β1 β2
a1 α2
β1 β2
a1 α2
β1 β2
a1 α2
(c) (d)
Hoạt hình Hình 15.33 Các trùng hợp của Hb S thông qua sự tương tác giữa các
chuỗi kỵ Val bên ở vị trí nào? 6 và túi kỵ nước ở các góc của EF? -chains trong xóm
nhàm chán phân tử Hb. (a) Các nhô ra "khối" trên Oxy S đại diện cho protrusion.The kỵ Val com-
plementary kỵ túi ở góc EF của deoxy? -chains được đại diện bởi một indenta- hình vuông
tion. (Indentation Đây có lẽ là hiện diện trong Hb A cũng có.) Chỉ Val nhô ra? 2 và? 1 EF túi đang
được hiển thị. (Các phần nhô ra? 1 Val và 2? Túi EF không tham gia, mặc dù họ có mặt.) (B) Các
phản ứng trùng hợp của Hb S qua? 2 Val6 chèn vào túi? 1 lân cận. (C) đồ họa phân tử của một Hb S
dimer của tetramers 2 dư Val được đánh dấu màu xanh.?; heme được hiển thị bằng màu đỏ (pdb id 2HBS?). (d) Phân tử
đồ họa của sợi Hb S (id pdb? 2HBS). Xem hình này hoạt hình tại www.cengage.com/login.
TÓM
15.1 Những yếu tố ảnh hưởng tới việc chế phẩm enzim Hoạt động? Hai nổi bật
cách để điều chỉnh hoạt động của enzyme được (1) để tăng hoặc giảm num
ber của các phân tử enzyme hoặc (2) để tăng hoặc giảm nội tại
hoạt động của mỗi phân tử enzyme. Thay đổi về lượng enzyme được typ-
ically quy định thông qua biểu hiện gen và phân hủy protein. Những thay đổi
trong hoạt động nội tại của các phân tử enzyme đạt được chủ yếu bằng
quy định allosteric hoặc sửa đổi kết cộng hóa trị.
15.2 các tính năng chung của Quy chế allosteric là gì?
Enzyme allosteric cho thấy một phản ứng sigmoid của vận tốc, v, để tăng
[S], chỉ ra rằng ràng buộc của S để các enzyme là hợp tác xã. Allosteric
enzyme thường dễ bị ức chế phản hồi. Enzyme allosteric
cũng có thể đáp ứng với allosteric kích hoạt. Chất hoạt allosteric báo hiệu một
nhu cầu cho các sản phẩm cuối cùng của quá trình mà trong đó các enzyme allosteric
chức năng. Như một quy luật chung, các enzyme allosteric là oligomeric, với mỗi
monomer sở hữu một trang web chất nền-ràng buộc và một trang web allosteric nơi
quan tác động ràng buộc. Sự tương tác của một tiểu đơn vị của một loại enzyme allosteric với nó
chất nền (hoặc quan tác động của nó) được truyền đạt đến các tiểu đơn vị khác của các
enzyme thông qua tương tác intersubunit. Những tương tác này có thể dẫn
đến quá trình chuyển đổi về hình dạng mà làm cho nó dễ dàng hơn (hoặc hơn) để bổ sung thì các
khoản tương đương quốc của ligand (S, A, hoặc I) để liên kết với các enzyme.
15.3 Quy định allosteric thể được giải thích bởi Conformational
Thay đổi trong protein? Monod, Wyman, và Changeux mặc nhiên công nhận rằng
các tiểu đơn vị của enzyme allosteric có thể tồn tại trong hai cấu hình không
trạng thái (R và T), mà tất cả các tiểu đơn vị trong bất kỳ phân tử enzyme đang trong
trạng thái cấu hình không giống nhau (đối xứng), trạng thái cân bằng mà ủng hộ mạnh mẽ
của nhà nước về hình dạng T , và S có liên kết ưu tiên ("chỉ") đến
trạng thái R. Đường cong sigmoid ràng buộc hợp kết quả, với điều kiện là [T0] [R0]
trong sự vắng mặt của S và S là các nối kết "chỉ" để R. tích cực hay tiêu cực
quan tác động ảnh hưởng đến tương T / R cân bằng bằng cách gắn preferen-
lúc đầu để T (quan tác động tiêu cực) hoặc R (quan tác động tích cực), và tiểu
đường cong strate bão hòa được chuyển sang bên phải (quan tác động tiêu cực) hoặc bên trái
(quan tác động tích cực).