13.18 Регуляция цикла трикарбоновых кислот

Скорость функционирования цикла трикарбоновых кислот точно пригнана к потребности клеток в АТР. Важной регуляторной реакцией цикла является синтез цитрата из оксалоацетата и ацетил-СоА. АТР-аллостерический ингибитор цитрат-синтазы. Его действие заключается в повышении для ацетил-СоА, Таким образом, с увеличением содержания АТР снижается насыщение фермента ацетил-СоА и в результате уменьшается образование цитрата.

Рис. 13.16. Регуляция цикла трикарбоновых кислот и окислительного декарбоксилирования пирувата: звездочкой в квадрате указаны стадии, на которых требуется акцептор электронов (NAD+ или FAD), регенерируемый в дыхательной цепи.

Вторая регуляторная реакция - это реакция, катализируемая изоцитрат-дегидрогеназой. Фермент аллостерически стимулируется который повышает его сродство к субстратам. Между связыванием изоцитрата, и ADP существует взаимная кооперативность. В отличие от этого NADH ингибирует изоцитрат -дегидрогеназу путем прямого вытеснения NAD+.

Третьей регуляторной реакцией цикла трикарбоновых кислот является реакция, катализируемая -оксоглутарат—дегидрогеназой. Регуляция на этом этапе в некоторых отношениях подобна регуляции на уровне пируват-дегидрогеназного комплекса, как и можно было ожидать, исходя из их структурной гомологии. а-Оксоглутарат-дегидрогеназа ингибируется сукцинил-СоА и NADH, т.е. продуктами катализируемой ею реакции. Она ингибируется также высоким энергетическим зарядом. Коротко говоря, поступление двухуглеродных фрагментов в цикл трикарбоновых кислот и скорость цикла снижаются при высоком содержании АТР в клетке. Эта регуляция достигается участием ряда комплементарных механизмов на различных стадиях цикла (рис. 13.16).