Регулювання

Багато важливі фізіологічні ефекти в природних та біологічних регулювання протеази, такі як наведені в таблиці, коли тіло зовнішніми стимулами зробити відповідні фізіологічні реакції протеази природних мобілізований так що оригінальний не має фізіологічну активність деяких пептидів або білків, і швидко став функціональний сильна відповідного продукту, так як для досягнення захисту організму, виживання і розмноження цілей. Деякі мобілізації процес є відносно простим і може бути досягнуто шляхом каталітичної реакції. При відсутності активності в шлунково-кишковому тракті, коли трипсиногену N-кінцевого кінази гідролізується кишкового пептиду після видалення одного з 6 активного трипсину. Існує складний процес, пройти через багато каталітичні реакції, такі як згортання крові та доповнення реакції, близько 10 або більше компонентів у ньому участь.

Характеризується

Біологічний ефект миттєвого

Завдяки активності ін виво активації проявляють активність білка-попередника швидко. Тому що ні транскрипцію і експресію через дуплікації генів і інших складних процесів, вони не в змозі швидко реагувати на зовнішні сигнали. Крім того, ця реакція не є оборотною орієнтації, на відміну від інших ферментів в природних умовах біологічного механізму регулювання, такі як деякі кінази фосфорилювання шляхом фосфорилювання білка і дефосфорілірованія аллостеріческому ефект, вироблений таким чином оборотно Biomanipulation.

У каскадному режимі вираження

Це реакції на першому етапі активуються білок сам реакції, що каталізується рівня протеаз, так що більш значна грає роль. Приклад 2 У ході катализируемой ферментом навіть при дуже низьких рівнів 1000 реакції молекул субстрату, каталітичної реакції після двох збільшеного в 100 разів, і, отже, поза тіла на слабкий сигнал може виробляти сильне біологічних ефектів.

Існує негативним зворотним зв'язком

Так що весь багатоступінчастої реакційній системі в найкращому стані, наприклад, у згортанні крові активується під час як перетворення каталізується тромбіном фібриногену в фібрин зробити, але і активацію факторів згортання Ⅷ і Ⅴ, який у свою чергу подальше сприяння активації протромбіну, що є позитивного зворотного зв'язку, але саме по собі може тромбіну деградації протромбіну, тому не може бути активований, яка є негативного зворотного зв'язку.

Те ж активність каталітичного попередника білка іноді виробляє два або більше різних біологічних функцій, таких компонентів, як адренокортикотропний гормон, β -ендорфіну гормони і просування жиру білків попередника ж гідролізу.

Протеаз, що беруть участь в біологічної регуляції іноді може бути таким же, у двох різних способів виробництва фізіологічних ефектів, взаємного грати допоміжну роль. Наприклад, як у реакції згортання крові активації ендогенної, але і в організації екзогенної активації системи, обидва з яких в кінцевому рахунку передається протромбін активації згортання крові Х фактора.

Протеази беруть участь у ряді важливих біологічних системою управління, майже всі без винятку, має відповідний присутності інгібіторів протеази. У деяких системах, якщо їх відповідні дисбаланс інгібітор протеази може викликати ушкодження. Таких, як вроджені тромбоз вен і набряк Квінке часто пов'язано з відсутністю відповідних в природних інгібіторів антитромбіну Ⅲ та доповнення C1 інгібітор пов'язані між собою.

Застосування протеаз

Як багате джерело протеази, на додаток до раба, рослинних екстрактів, а й велика кількість ферментації бактерії, був широко використовуються в медичній, харчовій, шкіряної, шовкової нитки та інших галузей промисловості, а й як важливий біохімічних реагентів. Такі, як хімотрипсин для хірургії катаракти, хірургічне спростити, поліпшити шанси на успіх; трипсину видалення некротичних тканин, гнійне запалення, загоєння ран мають очевидний ефект; урокінази, стрептокінази для лікування венозного тромбозу, васкуліт; КАЛІКРЕЇН використані для поліпшення релаксації коронарних мікросудин, зниження артеріального тиску; еластази мають певний ефект на затвердіння артерій; бактеріальні протеази для депіляції шкіра, шовк клей клей. Вироби для виробництва сиру сичужного ферменту, папаїн і бромелайн пиво як стабілізатор, для усунення холодного пива вироблено осадження білка.

70.Загальні шляхи розпаду амінокислот в організмі (переамінування, дезамінування, відновлююче амінування, декарбоксилювання амінокислот і утворення біологічно активних амінів).

ТРАНСАМІНУВАННЯ (переамінування) — реакції перенесення α ‑ аміногрупи від амінокислоти на α ‑ вуглецевий атом α ‑ кетокислоти — акцептора аміногрупи (здебільшого — α ‑ кето­глу­тарату). Внаслідок реакції утворюється α ‑ кето­ана­лог вихідної амінокислоти та нова амінокислота (у разі використання як акцептора α ‑ кето­глу­тарату — L‑ глутамат). Уперше процес Т. та ферменти, що його каталізують, були описані в 1937 р. А.О. Браунштейном та М.Г. Крицманом. Ферменти, які каталізують реакції Т., називаються амінотрансферазами (трансаміназами). Амінотрансферази є складними білками‑ ферментами, простетичною групою в яких є коферментні форми вітаміну В₆(піридоксину, піридоксолу) — піридоксальфосфат (ПАЛФ) та піридоксамінофосфат (ПАМФ), що утворюється з ПАЛФ у процесі перенесення аміногрупи. У під час Т. відбувається циклічне перетворення ПАЛФ на ПАМФ:

У реакціях Т. не відбувається дезамінування, тобто вивільнення амоніаку, оскільки аміногрупа, що відщеплюється від α ‑ L‑ аміно­кислоти, акцептується відповідною α ‑ кето­кислотою, здебільшого α ‑ кето­глута­ровою. Реакції Т., які каталізуються амінотрансферазами, активно відбуваються в багатьох органах, найактивніше — в печінці, скелетних м’язах, міокарді, головному мозку, нирках. У різних тканинах організму людини і тварин міститься більше 10 різних амінотрансфераз, які розрізняються за своєю субстратною специфічністю. Найбільш поширеними є такі амінотрансферази:

1) аланін амінотрансфераза (глутамат-піруват­трансаміназа — ГПТ)

L-аланін + α -кетоглутарат піруват + L-глутамат

2) аспартатамінотрансфераза (глутамат-окса­ло­ацетаттрансфераза — ГОТ)

L-аспартат + α -кетоглутарат оксалоацетат + L-глутамат

3) тирозинамінотрансфераза

L-тирозин + α -кетоглутарат р-гідроксифенілпіруват + L-глутамат

4) лейцинамінотрансфераза

L-лейцин + α -кетоглутарат α -кетоізокапронат + L-глутамат

Вивчення активності аланінамінотрансферази (аланінової амінотрансамінази — АлАТ) та аспартатамінотрансферази (аспарагінової амінотрансамінази — АсАТ) широко застосовується в медичній практиці для діагностики ушкоджень внутрішніх органів. Унаслідок виходу цих ферментних білків через ушкоджені клітинні мембрани у кров при інфаркті міокарда відзначається значне підвищення активності в сироватці крові АсАТ, у той час як при вірусних та токсичних ушкодженнях печінки підвищується активність АлАТ.

Дезамінува́ ння (від фр. des… — префікс, який означає відділення, та аміни) — процес відщеплення аміногрупи (NH2) від органічних сполук. Процес супроводиться заміщенням іншою групою (наприклад, Н, ОН, RO) або утворенням подвійного зв'язку. Відіграє важливу роль у процесах життєдіяльності всіх видів живих організмів, де є одним з основних етапів обміну азотистих сполук — амінокислот, амінів, нуклеотидів, нуклеозидів тощо. Біохімічно дезамінування відбувається за участю специфічних ферментів.

Розрізняють кілька типів дезамінування. Окисне дезамінування амінокислот є основним шляхом їх розкладу в організмі, особливо тварин. Приводить до утворення відповідних кетокислот, процес проходить за участю ферментів — оксидаз амінокислот. Окисним шляхом дезамінуються й аміни, шо утворюються в організмі при декарбоксилюванні амінокислот. Значна частина цих амінів токсична, тому дезамінування має важливе значення для їх знешкодження. Дезамінування амінів каталізується амінооксидазами. Оксидази природних амінокислот, крім глутаматдегідрогенази, що дезамінує L-глутамінову кислоту, в тваринних тканинах мало активні. Тому більшість L-амінокислот підлягає непрямому дезамінуванню шляхом попереднього перезмінування з утворенням глутамінової кислоти, яка потім підлягає окислювальному дезамінуванню або іншим перетворенням. Іншими типами дезамінування є відновне, гідролітичне та внутрішньомолекулярне. Відновне дезамінування відбувається шляхом окислювально-відновних реакцій між двома амінокислотами, внаслідок чого обидві амінокислоти дезамінуються (реакція між аланіном і гліцином). При внутрішньомолекулярному дезамінуванні утворюються ненасичені кислоти. Ці реакції мають місце при дезамінуванні ряду амінокислот (наприклад, аспарагінової кислоти у рослин і деяких бактерій; гістидину в печінці людини). При гідролітичному дезамінуванні утворюються D-оксикислоти. Цим шляхом дезамінуються також пуринові основи й піримідинові основи у плісеневих грибів, деяких бактерій і тканинах тварин.

Дезамінування грає важливу роль і в метаболізмі ДНК. Спонтанне дезамінування цитозину в результаті гідролізу перетворює його на урацил, виділяючи в процесі аміак. Це може відбуватися in vitro через використання бісульфатів, при чому перетворюється цитозин, але не 5-метилцитозин. Ця властивість дозволяє дослідникам послідовностей ДНК відрізнити неметильований цитозин (що перетворюється на урацил) і метильований цитозин (залишається незмінним). В ДНК для репарації такого пошкодження урацил видалається і замінюється цитозином відповідно до гуаніну на іншому ланцюжку ДНК. Спонтанне дезамінування 5-метилцитозину приводить до утворення тиміну і аміаку. У ДНК, цей відгук не може бути виправлений, тому що механізми репарації не визнають тимін як помилку (в протилежність урацилу), в результаті чого мутація зберігається. Ці мутації сприяють рідкісності CPG-ділянок в геномам еукаріотів.

Декарбоксилювання - реакція, що лежить в основі перетворення ряду амінокислот у біологічно активні сполуки. Декарбоксилази амінокислот каталізують відщеплення карбоксильної групи у вигляді СО2. Коферментом декарбоксилаз є піридоксальфосфат. Механізм реакції

включає також, як і при трансамінуванні, утворення шиффової основи між піридоксальфосфатом і амінокислотою з наступним декарбокси-люванням. Рівновага дуже зміщена праворуч, як показано нижче:

Я - СН2 - СНІЧН2 - СООН-> Я - СН2 - СН2ІЧН2 + СО2

Продуктами декарбоксилювання є аміни, які мають високу біологічну активність, тому їх називають біогенними амінами.

Так, із фенілаланіну, тирозину і триптофану під дією декарбоксилаз ароматичних амінокислот утворюються нейромедіатори і гормони норадреналін і адреналін, тканинні гормони, у рослин - тканинний гормон росту ауксин, у тканинах тварин та людини - серотонін.

Із глутамінової кислоти внаслідок дії глутаматдекарбоксилази утворюється у-аміномасляна кислота (ГАМК)

Ця реакція найактивніше протікає у гальмівних синапсах нервової системи. ГАМК у найбільшій кількості міститься в підкоркових утвореннях головного мозку, особливо у гіпоталамусі.

Із амінокислоти гістидину під впливом специфічного ферменту гістидиндекарбоксилази утворюється гістамін. Особливо багато його утворюється в тканині легень, шкірі, спинному мозку і в підкіркових утвореннях головного мозку.

Велика кількість гістаміну утворюється і депонується у тучних клітинах сполучної тканини, де він знаходиться у вигляді білково-гепаринового комплексу. Вивільняється він з тучних клітин внаслідок дії речовин - лібераторів гістаміну.

Гістамін є потужним судинорозширюючим агентом і за високих концентрацій навіть може викликати судинний колапс. Його утворення відбувається при травматичному шоку, а також у зоні запального процесу. Гістамін стимулює секрецію у шлунку як пепсину, так і соляної кислоти.

Знешкодження біогенних амінів відбувається шляхом окислювального дезамінування за участю ферментів амінооксидаз, які бувають двох типів - моноамінооксидази (МАО) і диамінооксидази (ДАО).

Коферментом МАО служить ФАД, а ДАО - піридоксальфосфат (для реакцій необхідні іони Си2+). МАО зв'язаний з мітохондріями клітин, а ДАО знаходиться у цитоплазмі. Невелика кількість цих ферментів є у крові. МАО інактивує первинні, вторинні і третинні аміни, а ДАО - переважно гістамін і деякі інші аміни - похідні диаміномоно-карбонових амінокислот - орнітину (путресцин) та лізину (кадаверин).

Продукти дезамінування біогенних амінів - альдегіди - окислюються за допомогою альдегіддегідрогеназ до органічних кислот.

Інактивація катехоламінів адреналіну й норадреналіну здійснюється двома шляхами: за допомогою моноамінооксидази і катехол-0-метилтрансферази, тобто шляхом дезамінування і метилювання.

Отже, безазотисті залишки більшості амінокислот у разі катаболізму проходять стадію утворення піровиноградної кислоти. При цьому деякі амінокислоти перетворюються у піруват безпосередньо (аланін, цистеїн, серин). Інші амінокислоти проходять більш тривалий метаболічний шлях до пірувату: спочатку вони перетворюються у проміжні продукти цитратного циклу, а потім вуглець амінокислот залишає цитратний цикл у складі оксалоацетату, який перетворюється у фосфоєнолпіруват, а потім - у піруват. Після окислювального декарбоксилювання пірувату утворений ацетил-КоА знову потрапляє до цитратного циклу, де окислюється до СО2.

Попередниками глюкози у разі глюконеогенезу є саме піруват, оксалоацетат та фосфоєнолпіруват. Тому амінокислоти, які перетворюються у ці сполуки, можуть бути використані для синтезу глюкози (глюконеогенез з амінокислот); такі амінокислоти називають глікогенними. Глюконеогенез за участю амінокислот відбувається особливо активно при переважно білковому харчуванні, а також голодуванні. В останньому випадку використовуються амінокислоти власних білків тканин. Катаболізм лейцину й лізину не включає стадії утворення піровиноградної кислоти; вуглецева частина перетворюється безпосередньо в ацетооцтову кислоту й ацетил-КоА, з яких синтез вуглеводів неможливий: це кетогенні амінокислоти. Тирозин, фенілаланін, ізолейцин та триптофан є одночасно і глікогенними, і кетогенними. Частина вуглецевих атомів їх молекул при катаболізмі утворює ацетил-КоА, минаючи стадію пірувату.