通過改變酶的催化活性來調節代謝速率的調節方式,稱為酶活性調節。這種調節發生在蛋 白質水平上,主要通過“調節酶”來進行,具有直接、快速等特點。
調節酶的活性受底物、產物及其結構類似物的影響,可以被激活,也可以被抑制。通常把底物對酶的影響稱為前饋,一般是激活作用;產物對酶的影響稱為反饋,一般是抑制作用。在某些分解代謝中,位于代謝途徑下游的酶促反應可被上游酶促反應的產物所激活(即前饋)。在另外一些代謝途徑中,末端產物過量會抑制該途徑前面的酶促反應(通常為第一個酶促反應),使整個途徑的反應速率減慢或停止(即反饋 )。反饋抑制,特別是末端產物的反饋抑制是微生物世界中廣泛存在的重要酶活性調節方式。
(一)反饋抑制的類型
1、直線代謝途徑中的反饋抑制
這是一種最簡單的反饋抑制類型,當末端代謝產物達到一定濃度時,就會反饋控制該代謝途徑的進行,如大腸桿菌在合成異亮氨酸時,產物過多可抑制該途徑中的第一個酶—蘇氨酸脫氫酶的活性,使a-酮丁酸以及其后一系列中間產物都無法合成,終止異亮氨酸的合成。
反饋抑制還有另外一種形式,即末端產物阻遏與中間產物誘導的混合形式。末端產物的累積會阻遏代謝途徑中第一個酶的合成。末端產物濃度下降會促使第一個酶的合成,并依次加速后面酶的合成,使代謝途徑 中累積 的中間產物 向末端產物方 向進行。但當末端產物濃度再次上升到一定值時,它又會反饋,使第一個酶合成受阻,而不再誘導后面的酶合成。
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