Белок-белковое взаимодействие

По современным представлениям ферменты отдельных метаболи-

ческих путей объединены в клетках в большинстве своем в мультиэн-

зимные комплексы - метаболоны. В составе таких метаболонов каждый

фермент находится в контакте с одним или несколькими ферментами

этого метаболического пути. Поэтому конформация, а следовательно

и каталитическая активность каждого отдельного фермента будет за-

висеть от состояния других контактирующих с ним ферментов. Отсю-

да, изменение каталитической активности регуляторного фермента,

входящего в состав метаболона, вызванное, например, присоединени-

ем к нему аллостерического модулятора, будет сопровождаться из-

менением активности и других ферментов метаболона, поскольку их

конформация в составе надмолекулярного белкового комплекса будет

также претерпевать определенные изменения.

В клетках и во внеклеточной жидкости присутствуют белки, ко-

торые могут взаимодействовать с белками-ферментами, регулируя их

активность. Эти белки получили название белков-модуляторов.

Так, в состав липопротеидов плазмы крови входят апобелки

апо-С-II и апо-С-I, которые взаимодействуя с ферментами липопро-

теидлипазой и лецитинхолестеролацилтрансферазой соответственно,

увеличивают их активность. В плазме крови присутствует также бе-

лок-модулятор антитромбин-III, который взаимодействуя с ферментом

системы свертывания крови тромбином, инактивирует последний.

Примером внутриклеточного белка-модулятора может служить

кальмодулин. Он присутствует в свободном неактивном состоянии в

цитозоле клеток различных органов и тканей. При увеличении кон-

центрации в цитозоле ионов Са2+ образуется Са-кальмодулиновый

комплекс, конформация кальмодулина изменяется и Са-кальмодулино-

вый комплекс приобретает способность взаимодействовать с различ-

ными внутриклеточными ферментами. При этом взаимодействии конфор-

мация белка-фермента изменяется и, следовательно, изменяется его

каталитическая активность. При снижении концентрации Са2+ в цито-

золе Са-кальмодулиновый комплекс распадается, свободный кальмоду-

лин из-за изменения конформации молекулы теряет сродство к фер-

менту. В результате фермент высвобождается из комплекса и его ка-

талитическая активность возвращается к исходному уровню. Этим

способом регулируется каталитическая активность таких ферментов

как гуанилатциклаза, фосфодиэстераза циклических нуклеотидов, пи-

руваткарбоксилаза, НАД-киназа и др. (см.схему на след. стра-це).