Il controllo dell'attività enzimatica
Conce. chiave • Gli effettori allosterici si legano agli enzimi costituiti da
diverse subunità quali la aspartato transcarbamilasi,
inducendo cambiamenti conformazionali cooperativi che
alterano l'attività catalitica dell'enzima. • La fosforilazione e la defosforilazione di un enzima
come la glicogeno fosforilasi possono modificarne
l’attività spostando l'equilibrio tra la conformazione più
attiva e quella meno attiva dell'enzima. La via di biosintesi delle pirimidine:
l'inibizione retroattiva dell‘aspartato transcarbamilasi (ATCasi)
Gli effettori allosterici della
reazione dell'ATCasi
Confronto tra lo stato T e
lo stato R dell'ATCasi
ATCasi di E. coli PDBids 5AT1 and 8ATC Cambiamenti conformazionali
dell'ATCasi
Il controllo per modificazione covalente:
la fosforilazione
Il prodotto della glicogeno fosforilasi
Glicogeno fosforilasi di
muscolo di coniglio
Cambiamenti conformazionali
della glicogeno fosforilasi
Glicogeno fosforilasi PDBids 8GPB and 7GPB L’attività di enzimi
particolarmente
importanti, come la
glicogeno fosforilasi
muscolare (che regola
il metabolismo
glucidico), è
finemente regolata
mediante
meccanismi multipli:
fosforilazioni,
regolazioni
allosteriche ed
una cascata
enzimatica innescata
da ormoni
Controllo dell'attività della glicogeno
fosforilasi tramite fosforilazione
Le diverse proteina chinasi riconoscono specifiche sequenze consenso per la fosforilazione di specifiche proteine bersaglio La regolazione mediante fosforilazioni mul4ple ad opera di diverse proteina chinasi permeJe un controllo molto accurato dell’a.vità enzima4ca Attivazione del tripsinogeno a tripsina
Alcuni enzimi ed altre proteine sono regola4 per scissione proteoli4ca di un precursore enzima4co (deJo zimogeno o proenzima nel caso degli enzimi) Esempi di zimogeni Zimogeni pancrea4ci Chimitripsinogeno Tripsinogeno Proelastasi Prolipasi (co-­‐lipasi) Zimogeno stomaco Pepsinogeno Zimogeni del sistema di coagulazione Protrombina FaJore XI … Protransglutaminasi (FaJore XIII) La cascata della coagulazione del
sangue
La cascata della coagulazione del
sangue
Il controllo dell'attività enzimatica
Punto di verifica • Paragonate l'azione di un effettore allosterico, di un
inibitore competitivo e non competitivo di un enzima. • Spiegate le basi strutturali del legame cooperativo al
substrato e della regolazione allosterica nel caso della
ATCasi. • Perché gli enzimi allosterici sono costituiti da più di
una subunità?
• Descrivete in che modo la fosforilazione e la
defosforilazione controllano l'attività della glicogeno
fosforilasi. • Elencate alcuni vantaggi dei sistemi a cascata che
funzionano per fosforilazione e defosforilazione rispetto
alla regolazione allosterica semplice.
