49. Kovalentné modifikácie enzýmov, limitovaná proteolýza

Question 1

Definícia kovalentných modifikácií

Answer 1

= modifikácia aktivity enzýmu väzbou nízkomolekulovej látky alebo rozštiepením určitých peptidových väzieb

Question 2

Typy kovalentných modifikácií

Answer 2

a) FOSFORYLÁCIA, DEFOSFORYLÁCA - reverzibilné dodanie fosfátovej skupiny špecifickou kinázou
b) ADENYLÁCIA - reverzibilné dodanie nukleotidu (napr. AMP)
c) ACYLÁCIA - reverzibilné dodanie acylových zvyškov
d) METYLÁCIA - dodanie metylovej skupiny

Question 3

Princíp a výhody najčastejšej kovalentnej modifikácie v bunke

Answer 3

-najčastejšia = (de)fosforylácia
-môže brániť väzbe S->E
-spôsobuje zmeny konformácie proteínu
-narúša elektrostatické interakcie medzi S a E

výhody:
× rýchlosť
× nevyžaduje syntézu/degradáciu proteínov
× reverzibilná

Question 4

Názvy enzýmov zúčastňujúcich sa najčastejšej modifikácie

Answer 4

-kinázy (fosforylujú)
-fosfatázy (defosforylujú)

Question 5

Regulácia syntézy/degradácie glykogénu

Answer 5

-pre niektoré proteíny znamená fosoforylácia aktiváciu, pre iné deaktiváciu
-fosforylovaná glykogénsyntáza je NEAKTÍVNA
-fosforylovaná glykogénfosforyláza je AKTÍVNA
-defosforylované formy oboch tiež naopak

HYPOGLYKÉMIA:
-stimul pre vylučovanie glukagónu -> viaže sa na membránový receptor v pečeni
-vyvolá to aktiváciu adenylátcyklázy, ktorá štiepi ATP na cAMP
-zvýšená hladina cAMP aktivuje proteínkinázu A, ktorá fosforyluje oba enzýmy
-vo fosforylovanej forme je aktívna len glykogénfosforyláza, ktorá štiepi glykogén na glukóza-1-P => zvýšenie glykémie

HYPERGLYKÉMIA:
-stimul pre vylučovanie inzulínu (antagonista - ruší účinky glukagónu)
-inzulín spustí kaskádu, ktorá vedie k defosforylácii oboch enzýmov
-aktívna v defosf. forme je len glykogénsyntáza, ktorá ukladá glukózu vo forme glykogénu do pečene => zníženie glykémie

Question 6

Limitovaná proteolýza - charakteristika

Answer 6

= premena neaktívnej formy enzýmu (proenzým, zymogén) na aktívnu (odštiepením časti molekuly)
-ireverzibilný proces
-uskutočňujú ju proteázy alebo peptidázy

Question 7

Limitovaná proteolýza - príklady a význam

Answer 7

× proinzulín -> inzulín
× fibrinogén, protrombín -> fibrín, trombín (zrážanie krvi)

význam:
-napr. tráviace enzýmy sa produkujú v neaktívnej forme (trypsinogén, pepsinogén)
-limitovanou proteolýzou v žalúdku sú aktivované a schopné vstupovať do metabolizmu
-neaktívna forma slúži ako ochrana pred natrávením tkanív/orgánov, kde sa enzýmy skladujú (pankreas)