Language
Country/Area
No result found
hám phá vai trò quan trọng của quá trình điều hòa holoenzyme trong truyền tín hiệu tế bào và hiểu cách các cơ chế điều hòa bí ẩn này ảnh hưởng đến các quá trình sinh lý của chúng ta
Holoenzyme, đặc biệt là enzyme holoosteric, là một khái niệm rất quan trọng trong hóa sinh. Các enzyme này có khả năng thay đổi cấu hình khi liên kết với chất tác động (chất điều hòa), do đó ảnh hưởng đến ái lực của chúng đối với vị trí liên kết phối tử khác. Hiện tượng này, được gọi là "hành động từ xa", cho thấy các cơ chế điều hòa khác nhau có thể ảnh hưởng đến các quá trình sinh lý khác nhau bên trong tế bào.
Cốt lõi của quy định holoenzyme là sự liên kết của một phối tử có thể ảnh hưởng đến sự liên kết của một phối tử khác, đây chính là bản chất của khái niệm holoosteric.
Holase đóng vai trò quan trọng trong các quá trình sinh học cơ bản như truyền tín hiệu tế bào và điều hòa trao đổi chất. Sự điều hòa toàn thể osteric không còn giới hạn ở các enzyme trong nhiều hệ thống nữa; nhiều hệ thống đã xác nhận tính chất toàn thể osteric của các enzyme đơn lẻ. Đồng thời, sự hiện diện của vị trí osteric đầy đủ cho phép các tác nhân liên kết với protein, điều này thường gây ra những thay đổi về cấu hình động trong protein. Sự chuyển đổi này có thể làm tăng hoạt động của enzyme và các tác nhân này được gọi là chất hoạt hóa holo-osteric, trong khi tác nhân ngược lại được gọi là chất ức chế holo-osteric.
Điều hòa đồng lập thể hiển thị các vòng điều khiển có trong tự nhiên, chẳng hạn như phản hồi từ các sản phẩm hạ lưu hoặc phản hồi trước từ các chất nền thượng lưu. Hiệu ứng holo-osteric tầm xa đặc biệt quan trọng trong truyền tín hiệu tế bào, trong đó sự điều hòa đó giúp tế bào điều chỉnh hoạt động của enzyme để đáp ứng với những thay đổi trong môi trường.
Định nghĩa của quy định holo-osteric bắt nguồn từ gốc tiếng Hy Lạp allōs (ἄλλος, nghĩa là "khác") và stereos (στερεὀς, nghĩa là "rắn"), ám chỉ mối quan hệ giữa vị trí điều chỉnh và vị trí hoạt động của protein holo-osteric. Sự khác biệt vật lý của điểm.
Trong phức hợp đa tiểu đơn vị, enzyme xúc tác (holoenzyme) có thể liên kết tạm thời hoặc vĩnh viễn với một cofactor (ví dụ: ATP). Quá trình này rất quan trọng vì tốc độ phản ứng của phản ứng không có chất xúc tác rất thấp. Tối ưu hóa hoạt động xúc tác là động lực chính của quá trình tiến hóa protein. Hầu hết các enzyme holo-osteric đều có nhiều miền/tiểu đơn vị ghép nối và thể hiện tính chất liên kết hợp tác, dẫn đến các enzyme holo-osteric thường biểu hiện sự phụ thuộc hình chữ S vào nồng độ cơ chất.
Điều này cho phép hầu hết các enzyme holo-osteric thay đổi đáng kể sản lượng xúc tác khi có những thay đổi nhỏ về nồng độ tác nhân.
Tác nhân có thể là chính chất nền (tác nhân tương đồng) hoặc một phân tử nhỏ khác (tác nhân dị loại), có thể khiến enzyme tái cấu trúc bằng cách phân phối lại cấu trúc của enzyme giữa trạng thái có ái lực cao và trạng thái có ái lực thấp. Trở nên hoạt động hơn hoặc ít hoạt động hơn. Vị trí mà các tác nhân dị loại liên kết, vị trí toàn lập thể, thường tách biệt với vị trí hoạt động nhưng được liên kết với nó về mặt nhiệt động lực học.
Cơ sở dữ liệu toàn bộ osteric (ASD, http://mdl.shsmu.edu.cn/ASD) cung cấp Một nguồn tài nguyên tập trung để hiển thị, tìm kiếm và phân tích cấu trúc, chức năng và thông tin chi tiết liên quan đến toàn bộ phân tử osteric, bao gồm toàn bộ enzyme osteric và chất điều hòa của chúng. Mỗi enzyme đều có mô tả chi tiết về đặc tính osteric toàn cầu, các quá trình sinh học và các bệnh liên quan, trong khi mỗi chất điều biến chứa thông tin về ái lực liên kết, đặc tính lý hóa và lĩnh vực điều trị.
Đặc điểm động
Mặc dù hemoglobin không phải là một loại enzyme, nhưng nó là một ví dụ điển hình về protein holosteric và là một trong những phân tử đầu tiên có cấu trúc tinh thể được giải mã. Trong những năm gần đây, enzyme aspartate carbamoyltransferase (ATCase) của Escherichia coli đã trở thành một ví dụ nổi bật khác về điều hòa holo-osteric. Tính chất động học của enzyme holoosteric thường được dùng để giải thích những thay đổi về cấu hình giữa trạng thái "căng" có hoạt động thấp, ái lực thấp và trạng thái "thư giãn" có hoạt động cao, ái lực cao.Những dạng enzyme có cấu trúc riêng biệt này đã được chứng minh trong một số enzyme holo-osteric đã biết, nhưng cơ sở phân tử của quá trình chuyển đổi này vẫn chưa được hiểu đầy đủ.
Hai mô hình chính đã được đề xuất để mô tả cơ chế này: "mô hình cộng tác" của Monod, Wyman và Changeux, và "mô hình tuần tự" của Koshland, Nemethy và Filmer. Trong mô hình hợp tác, protein được coi là có hai trạng thái toàn cầu "tất cả hoặc không có gì", và mô hình này được hỗ trợ bởi sự hợp tác tích cực vì sự liên kết của một phối tử làm tăng khả năng liên kết nhiều phối tử hơn của enzyme. Mặt khác, mô hình tuần tự giả định rằng có nhiều trạng thái năng lượng/hình thái toàn cục và mỗi lần enzyme liên kết với một phối tử, nó sẽ tăng khả năng liên kết với các phối tử khác. Tuy nhiên, không có mô hình nào giải thích đầy đủ về liên kết osteric toàn cục. Hiện tượng .
Gần đây, sự kết hợp của các kỹ thuật vật lý (ví dụ như tinh thể học tia X, tán xạ tia X góc nhỏ trong dung dịch, v.v.) và các kỹ thuật di truyền (ví dụ như đột biến định hướng vị trí) có thể cải thiện sự hiểu biết của chúng ta về holo-osteric . Sự điều hòa holoenzyme không chỉ đóng vai trò chủ chốt mà còn có tác động quan trọng đến khả năng thích nghi của nhiều quá trình sinh học, khiến người ta tự hỏi: Liệu chúng ta có hiểu đầy đủ vai trò và ý nghĩa của sự điều hòa holoenzyme trong các hiện tượng sống hay không?
