天門(mén)冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酶，一種調(diào)節(jié)酶，催化核酸生物合成中的第一步，即從氨甲酰磷酸和天冬氨酸形成氨甲酰天冬氨酸。該酶由兩個(gè)催化亞基和三個(gè)調(diào)節(jié)亞基組成，催化亞基為34kDa蛋白質(zhì)的三聚體，調(diào)節(jié)亞基為17kDa蛋白質(zhì)的二聚體。三磷酸胞苷是其負(fù)調(diào)節(jié)物，atp是其正調(diào)節(jié)物。
基本信息
來(lái)自E.coli的天冬氨酸轉(zhuǎn)氨甲酰酶（ATCase）是研究得最多的一個(gè)調(diào)節(jié)酶。它提供了一個(gè)生物合成途徑的調(diào)節(jié)中別構(gòu)反饋抑制的最好的一個(gè)例子。Arthur Pardee等人發(fā)現(xiàn)ATCase的一個(gè)最有效的抑制劑是代謝途徑的終產(chǎn)物胞嘧啶三磷酸（CTP），當(dāng)CTP水平高時(shí)，CTP與ATCase結(jié)合，降低CTP合成的速度，反之當(dāng)細(xì)胞內(nèi)CTP水平低時(shí)，CTP從ATCase上解離，加快CTP合成速度。他們還發(fā)現(xiàn)atp是酶的別構(gòu)激活劑。
在ATCase催化反應(yīng)中，一分子天門(mén)冬氨酸結(jié)合到一個(gè)活性部位后，會(huì)增加其他亞基對(duì)底物的親和性，因此大大增大了反應(yīng)速度，所以反應(yīng)速度對(duì)天冬氨酸濃度作圖得到的是S形曲線。
特點(diǎn)
CTP和ATP都影響底物天冬氨酸與酶的結(jié)合，從圖中可以看出別構(gòu)抑制劑CTP使曲線向右移，即酶對(duì)天冬氨酸的Km值明顯增大，但并沒(méi)有改變Vmax，所以CTP是一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，它結(jié)合在活性部位以外的調(diào)節(jié)部位。CTP使得原來(lái)的S曲線更為明顯，表明天冬氨酸結(jié)合ATCase的過(guò)程中具有更大的協(xié)同性。別構(gòu)激活劑atp的存在使得S型曲線向雙曲線漂移，降低了底物對(duì)酶結(jié)合的協(xié)同性。
ATP則相反，它是ATCase的激活劑，可增強(qiáng)酶與底物的親和性，但也不影響Vmax。ATP與CTP相互競(jìng)爭(zhēng)調(diào)節(jié)部位，高水平的ATP可阻止CTP對(duì)酶的抑制作用。
為了解釋調(diào)節(jié)酶S形曲線，提出了齊變模型和序變模型兩種模型。天門(mén)冬氨酸結(jié)合ATCase的過(guò)程表現(xiàn)出齊變模型特征，而氧結(jié)合血紅蛋白的過(guò)程表現(xiàn)出序變和齊變兩種模型的特征。
參考資料 >