Синтез белков при низком содержании треонина в клетке
При очень низком содержании треонина в клетке синтез белков происходить не может.
Синтезировать изолейцин (конечный продукт цепи, в начале которой находится треониндезаминаза) в отсутствие треонина было бы напрасной тратой энергии; вот почему экономная система клеточной регуляции выключает синтез изолейцина. Только тогда, когда концентрация треонина в клетке достигнет по крайней мере порогового значения, треониндезаминаза вновь становится активной и начинается синтез изолейцина.
В данном случае треонин играет роль сигнала для реакции, специфическим субстратом которой он сам и является: иными словами, он служит активатором своих собственных превращений. Всего любопытнее то, что подобный кооперативный эффект наблюдается не только при связывании субстрата, но и при связывании таких уже знакомых нам регуляторных сигналов, как специфические ингибиторы и активаторы.
Регулируемые ферменты способны, очевидно, не только узнавать конфигурацию специфических субстратов-сигналов, но различать также пороговую концентрацию субстратов и регуляторных сигналов и соответствующим образом реагировать на нее. (Нельзя, конечно, не усмотреть здесь большого сходства с работой электрических реле и, пожалуй, нервных клеток, которые реагируют лишь тогда, когда сигнал достигает определенной пороговой величины.) Итак, регулируемые ферменты способны осуществлять интеграцию нескольких, зачастую противоположно направленных действующих сигналов.
Пора уже задать вопрос: каков же механизм этой регуляции? Как правило, в роли сигналов (активаторов или ингибиторов) выступают небольшие молекулы; рецептор же — это регулируемый фермент. Так вот, выражаясь языком химиков, каким же образом фермент переводит и обобщает получаемые им сигналы?
Этот вопрос затрагивает не только регулируемые ферменты, но и любые другие молекулы, участвующие в регуляторных взаимодействиях. Как правило, они изучены пока еще очень слабо. Вот почему модель, которую я собираюсь описать, основана на экспериментальных данных, полученных для регулируемых ферментов. Однако она годится, по-видимому, для регулируемых молекул любой категории.
В своих попытках выяснить все эти вопросы биохимики сталкиваются с запутаннейшим парадоксом. Регулируемые молекулы способны «узнавать» только геометрическую информацию, иначе говоря, они распознают форму молекулы, несущей информацию.
«Молекулы и клетки», под ред. Г.М.Франка
Читайте далее:
- Репрессия и индукция ферментов
- Система регуляции биосинтеза L-изолейцина у Е. coli
- Биологические катализаторы
- Способность мутантных штаммов
- Модели основных механизмов клеточной адаптации ферментов
- Образование инициатора
- Синтез нуклеиновой кислоты
- Связь молекул субстрата с новыми центрами связывания фермента
- Полученная информация в случае регулируемых ферментов
- Группы гема в молекуле гемоглобина
- Утрата ферментами чувствительности к ингибитору, сохраняя способность к взаимодействию со своими субстратами
- Модель для механизма регуляции ферментов
