22.16. Регуляция биосинтеза пиримидиновых нуклеотидов

Скорость биосинтеза пиримидиновых нуклеотидов регулируется аспартат-транскарбамоилазой (АТКазой), катализирующей первую реакцию этого биосинтетического пути (рис. 22-20).

АТКаза ингибируется конечным продуктом данной последовательности реакций - цитидинтрифосфатом (СТР). Молекула АТКазы состоит из шести каталитических и шести регуляторных субъединиц (дополнение 9-5). Каталитические субъединицы связывают молекулы субстрата, а регуляторные субъединицы - молекулы аллостерического ингибитора СТР. Вся ферментная молекула в целом, так же как и отдельные субъединицы фермента, существует в двух формах - активной и неактивной. Фермент обладает максимальной активностью, когда его регуляторные субъединицы свободны. Однако, когда СТР накапливается, он присоединяется к регуляторным субъединицам и изменяет их конформацию.

Рис. 22-20. Регуляция биосинтеза СТР путем ингибирования аспартат-транскарбамоилаэы конечным продуктом этой последовательности реакций. АТР предотвращает ингибирующее действие СТР.

Рис. 22-21. Влияние аллостерических модуляторов СТР и АТР на скорость превращения аспартата в карбамоиласпартат под действием аспартат-транскарбамоилазы. Обратите внимание, что при добавлении СТР (аллостерического ингибитора аспартат-транскарбамоилазы). для аспартата увеличивается. АТР полностью снимает этот эффект.

Это изменение передается каталитическим субъединицам, которые при этом также переходят в неактивную конформацию. АТР препятствует такому действию СТР. На рис. 22-21 показано, как изменяется активность АТКазы под действием аллостерических регуляторов.