allosteric enzymes
أنزيمات الموقع الآخر - أنزيمات ألوستيرية


French
Arabic
English
Enzymes allostériques, Enzymes régulatrices أنزيمات الموقع الآخر، أنزيمات ألوستيرية، أنزيمات منظمة Allosteric enzymes, Regulatory enzymes

Allosteric enzymes (الأنزيمات المنظمة) are enzymes involved in the regulation of metabolic chains. They change their conformation upon binding of an effector (allosteric inhibitor or allosteric activator). This conformation change induces an apparent change in binding affinity at a different ligand binding site. Allostery plays a crucial role in many fundamental biological processes, including the regulation of metabolism.


الأنزيمات المنظمة
Regulatory Enzymes

تلقب الأنزيمات المنظمة (regulatory Enzymes, Enzymes régulatrices) التي تساهم في تنظيم المسارات الأيضية (Chaînes métaboliques) بالأنزيمات ذات الموقع الآخر أو الأنزيمات الألوستيرية (allosteric enzymes, Enzymes allostériques) و ذلك لكون الأنزيم يتوفر على نوعين من المواقع، منها الموقع النشيط (active site, Site actif) الذي ترتبط به مادة الأساس (Substrate, Substrat) و الموقع المنظم أو الموقع الألوستيري (regulatory site, allosteric site, Site régulateur, site allostérique) الذي يستقبل العنصر المحفز على التنظيم والذي يكون مثبطا يدعى 'مثبط ألوستيري' (allosteric inhibitor, Inhibiteur allostérique) أو منشطا يلقب ب'منشط ألوستيري' (allosteric activator, Activateur allostérique). إقترح إسم 'الأنزيمات ذات الموقع الآخر' (الأنزيمات الألوستيرية) في إطار دراسة التثبيط التنافسي الذي يحدثه الناتج الأخير في المسارات الأيضية (competitive inhibition of the metabolic pathways by the end product, Inhibition compétitive par le produit final des chaînes métaboliques)، علما أن بنية الناتج الأخير تختلف عن بنية مادة الأساس. آنذاك، وضع السؤال 'كيف لمركب مختلف البنية مع مادة الأساس، أن يكون مثبطا تنافسيا لهذه الأخيرة ؟'. ثبت فيما بعد أن التثبيط يتم بارتباط الناتج الأخير بموقع آخر بعيد عن الموقع النشيط ليحدث تغيرا بنيويا ينعكس على شكل الموقع النشيط الذي يصبح عاجزا عن ربط مادة الساس (أنظر الرسم الموالي).

في معظم أنظمة متعددة الأنزيم (multienzymatic enzymes, Systèmes multienzymatiques) يكون الأنزيم الأول في السلسلة منظما لسرعة النظام ككل ويسمى هذا الأنزيم بالأنزيم المنظم أو الأنزيم الألوستيري، الذي يخضع عادة للتثبيط الرجعي (retroinhibition, Rétroinhibition) بالناتج النهائي للسلسلة (Produit final de la chaîne)

allosteric enzymes. Inhibition

هكذا عندمايتجمع الناتج النهائي إلى تركيز ع ا ل ي، يقوم نفسهبتثبيط أول أنزيم في المسار الأيضي أي الذي يحفز التفاعل الأول في السلسلة و الذي غالبا ما يكون الأنزيم المنظم في السلسلة (أنظر الرسم).

allostery. Feedback inhibition

هكذا، يتوقف عمل السلسلة من استكمال تفاعلاتها الحيوية


صفات لأنزيمات المنظمة
Characteristics of the Regulatory Enzymes


للأنزيمات المنظمة صفات متعددة، تميزها عن الأنزيمات غير المنظمة (الخاضعة لحركية ميكايلس) و يتجلى ذلك على جوانب البنية و الحركية.
- ظهور الحركية السينية (sigmoidal kinetic, Cinétique sigmoïde) و خاصية فعل التعاونية (cooperativity effect, Effet de coopérativité).
تتميز الأنزيمات المنظمة عن الأنزيمات غير المنظمة بعدة صفات، من أبرزها الحركية السينية (sigmoidal kinetic, Cinétique sigmoïde) كما يوضحها الرسم التالي.

Allosteric enzymes,

هذا لا يعني أن كل الأنزيمات المنظمة لها نفس الحركية، بل تظهر البعض منها حركية هذلولية (hyperbolic kinetic, Cinétique hyperbolique). هكذا، إذا تتبعنا كيفية تشبع أنزيم ما بمادة التفاعل (S)، يمكن الاطلاع على التشبع الأنزيمي السيني (sigmoidal saturation, Saturation sigmoïde) و التشبع الهذلولي (hyperbolic saturation, Saturation hyperbolique) برسم منحنيات المعادلة v = f((S))، كما يوضحه الرسم.
المزيد في كتاب علوم الحياة. بروتينات و أنزيمات، م. بعزيز، 2013


أمثلة للأنزيمات المنظمة
Examples of regulatory enzymes


يوجد العديد من الأنزيمات المنظمة ذاخل خلايا الكائنات الحية و هي تنتمي إلى سلاسل متعددة الأنزيم بمسارات أيضية مختلفة.


تريونين دأميناز
Threonine deaminase


تمتاز البكتريا بتكوين حمض أميني أساسي بالنسبة للإنسان و ذلك انطلاقا من مواد أولية بسيطة توجد بخلايا هذه الكائنات الدقيقة. يتعلق الأمر بحمض الإزولوسين (Isoleucine, Ile, I). تقوم سلسلة متعددة الأنزيم على تحفيز تحويل الحمض الأميني، تريونين (Threonine, Thr, T) إلى Isoleucine بواسطة خمس خطوات محفزة بالإنزيمات. الأنزيم الأول في السلسلة وهو التريونين ديزاميناز(Threonine deaminase) يثبط بشدة بالإزولوسين الذي يمثل الناتج النهائي للسلسلة (أنظر الرسم التالي) ويعرف هذا النوع من التثبيط بالتثبيط الرجعي (Retroinhibition أو feedback inhibition ، بالأنجليزية).

The threonine deaminase is an allosteric enzyme that catalyses the pyridoxal-phosphate-dependent dehydrative deamination of L-threonine to ammonia and alpha-ketobutyrate (2-oxobutanoate, 2-Ketobutyric acid), respectively, in vivo. The conversion of threonine into oxobutanoate is also the first step in the pathway of threonine degradation. Threonine deaminase is a tetramer. It belongs to K system allosteric enzymes.

Threonine deaminase
Threonine deaminase
Threonine deaminase kinetic

أنزيم أسبارتات ترانسكارباميلاز
Aspartate transcarbamylase.


يحفز أنزيم أسبارتات ترانسكارباميلاز الذي يرمز له ب ATCase، تخليق القواعد الأزوتية البيريميدية (pyrimidic bases, Bases pyrimidiques) التي تذخل في تركبة الأحماض النووية. يتم ذلك من خلال التفاعل التالي، حيث تقدر النواتج بقياس امتصاص الضوء على موجة بطول 465 ناتومتر (أنظر الرسم التالي)

Aspartate carbamoyltransferase catalyzes the first step in the pyrimidine biosynthetic pathway. Products are evaluated by absorbance at 465 nm.

Aspartate transcarbamylase

يتكون أنزيم أسبارتات ترانسكارباميلاز من تحت وحداتين مختلفتين سميتا C (اعتبارا لوظيفة التحفيز، Catalysis) و R (اعتبارا لوظيفة التنظيم، Regulation). يقدر عدد تحت وحدة C بستة (C1 حتى C6) موجودة في شكل مركبين ثلاثيين (أنظر الرسم). عدد تحت وحدة R يساوي 6، كذلك (R1 حتى R6)، لكن الوحدات مرتبة في شكل ثلاثة مركبات ثنائية، هذه المرة

ATCase is a multi-subunit protein complex composed of 12 subunits (300 kDa in total). The composition of the subunits is C6R6, forming 2 trimers of catalytic subunits (34 kDa) and 3 dimers of regulatory subunits (17 kDa). The particular arrangement of catalytic and regulatory subunits in this enzyme affords the complex with strongly allosteric behaviour with respect to its substrates.


Partager cette information sur les réseaux sociaux تبادل المعلومة عبر المواقع الإجتماعية
facebook Twitter viadeo Linkedin

أنزيم أسبارتات ترانسكارباميلاز (تابع)
Aspartate transcarbamylase


Aspartate transcarbamylase

Useful link: Aspartate transcarbamylase. Exam

يمثل الرسم التالي نوع الحركية التي يمتاز بها أنزيم ATCase و هي تتغير حسب غياب وحضور المؤثرات الألوستيرية. يعد CTP (نكليوتيد) مثبطا ألوستيريا للأنزيم، إذ كلما ارتفعت مقادير النواتج في السلسلة الأيضية إلا و تذخل ليحد من هذا بتفاعله مع الأنزيم المنظم.
العكس يقع بحضور ATP ، الذي يعتبر منشطا ألوستيريا للأتزيم. بفقدان حساسيته، يظهر أنزيم ATCase حركية شبيهة بحركية ميكايليس-مانتن (حركية هذلولية)

ATCase cinétique

ATCase does not follow Michaelis-Menten kinetics, but lies between the low-activity, low-affinity "tight" or T and the high-activity, high-affinity "relaxed" or R states. The binding of substrate to the catalytic subunits results in an equilibrium shift towards the R state, whereas binding of CTP to the regulatory subunits results in an equilibrium shift towards the T state. CTP is an allosteric inhibitor.
Binding of ATP to the regulatory subunits results in an equilibrium shift towards the R state. ATP is an allosteric activator.


Liens utiles:


- Enzymologie-enzymes allostériques (Fr)
- Enzymes allostériques. Exercices
- Catalyse enzymatique. Exercices


PASSER UN CONTROLE NOTE ET COMMENTE SUR L'ENZYMOLOGIE
Biochimie. Contrôle qcm


Ouvrages de la préparation de la transition Secondaire-Supérieur


livre 'Sciences de la vie. Protéines et Enzymes', Baaziz 2013, 306 pages, ISBN : 978-99-54-32-663-3
+ DVD mis à jour + Assistance
Sciences de la vie. Protéines et Enzymes

sucres
Livre 'Structures et Métabolisme des sucres', M. Baaziz, 2018, 360 pages, 2018, ISBN : 978-9920-35-345-8 + DVD mis à jour + Assistance.
- Affiche
- Présentation du livre

- من علوم الحياة إلى البيوكيمياء
Des Sciences de la vie au Lycée à la Biochimie à l'Université


- تحميل ملفات في مواضيع البيوكيمياء
Téléchargement de fichiers en Biochimie

Matériaux biochimiques


BIOCHIMIE. TP CONSIGNES (Vidéos)


Chaine Youtube (abonnement). Plusieurs vidéos multilingues
Youtube chaine


مجلة إخبارية - Newsletter
Newsletter


ANNONCES, INFORMATIONS

Congrès, Conférences,...
- Congrès, Conférences
- Cours, Workshops
- Bourses, Postdocs
- Biotech-ecolo annonces


CONCOURS:
Concours de Pharmacie


Actions takween pour la promotion de la culture scientifique et la réussite de la transition Lycée-Université
تكوين. دعم الثقافة العلمية و مواكبة الانتقال من الثانوية إلى الجامعة

Afin de pouvoir continuer à servir les visiteurs, soutenez nos actions sur le site takween en faisant acquisition des ouvrages et supports pédagogiques desitinés à améliorer l'enseignement et la recherche scientfique en Biochimie.

Livres biochimie, sciences vie

Adresse

Faculty of Sciences, Cadi Ayyad University
Marrakech, 40000, Morocco

FORMULAIRE POUR CONTACT

Email: baaziz@uca.ac.ma
Phone: 212524434649 (post 513)
Fax: 212524434669
About takween.com

Allostery, allosteric enzymes - أنزيمات منظمة