【6.6.3】共价修饰调节(Regulation by covalent modification)

  • 酶的共价修饰调节是指酶活性因其分子内的某些氨基酸残基发生共价修饰而发生变化的过程。
  • 这是由修饰酶(modifying enzymes)和去修饰酶(de-modifying enzymes)共同构成的一种可逆的环式调节系统。
  • 由修饰酶催化的共价修饰的方式有:磷酸化、腺苷酸化、尿苷酸化、ADP-核糖基化、甲基化和形成二硫键。其中磷酸化是最为常见的形式,主要发生在真核细胞。腺苷酸化和尿苷酸化很少见,仅发现在细菌。形成二硫键见于植物。如果是磷酸化,则修饰酶是蛋白质激酶,去修饰酶是磷蛋白磷酸酶。

这种调节方式比别构调节要慢,但与其他调控机制相比,它能够对更多的效应物刺激产生反应,在调控的样式上具有更大的灵活性,并且能够对效应物浓度的变化做出更强烈的反应。这是因为参与共价修饰与去共价修饰的酶本身又受到别构调控,一种修饰酶的别构效应物浓度发生的细微变化可导致被修饰的靶酶在活性上发生较大的变化。

以蛋白质的磷酸化/去磷酸化为例,在蛋白质激酶的催化下,许多酶上的羟基氨基酸Ser、Thr或Tyr上的羟基接受ATP分子上的γ-磷酸根而被磷酸化修饰,被修饰的酶活性因构象变化发生改变。这种改变是可逆的,在磷蛋白磷酸酶催化下,磷酸根被水解,酶又恢复到原来的状态。

可逆的磷酸化(Reversible phosphorylation)

参考资料

  • 南京大学 杨荣武老师 《结构生物学》课件
个人公众号,比较懒,很少更新,可以在上面提问题,如果回复不及时,可发邮件给我: tiehan@sina.cn

Sam avatar
About Sam
专注生物信息 专注转化医学