酸残基上。这种小分子基闭也可在酶催化下水解去除，发生逆转，小分子基闭通常为陵酰 基（细菌中有腺苷酰基）。这种加上或去除某种小分子基团的共价修饰能引起酶在两种构 象（即有活性和无活性构象）之间转变，从而调节控制代谢的方向和速度。下面以糖原代 谢中的磷酸化酶和糖原合成酶为例加以说明 糖原磷酸化酶和糖原合成酶分别在糖原分解和合成中起重要的调节作用（图136）。 这两种酶都有活性(a)和非活性(b)两种构象，构象的变化可通过酶分子上丝氨酸侧键 的磷酸化和脱磷酸化作用或者变构效应物（如AMP和G6P)的作用发生。酶的磷酸化/脱 磷酸化对磷酸化酶和糖原合成酶是共同的控制机制，但是对两者的效果却正好相反。前者 磷酸化之后成为有活性的磷酸化酶a,而后者是脱磷酸化之后成为有活性的糖原合成酶。 兔肌的糖原磷酸化酶a是由4个相同亚基组成的四聚体，分子量为400kDa。磷酸酶催化其脱 磷酸基，生成无活性的二聚体磷酸化酶b,变构效应物AMP可提高其活性。在磷酸化酶激 酶的作用下催化相反的过程，即磷酸化酶的丝氨酸侧链加上磷酰基团，使之从无活性的构 象转变为有活性的磷酸化酶a。糖原合成酶的分子量为90kDa,它至少可以被三种蛋白激酶 (蛋白激酶A,不依赖于cAMP的蛋白激酶和糖原合成酶激酶)催化，发生多位点的磷酸化 过程，使之转变成活性较低的糖原合成酶b,其活性依赖于变构效应物G-6P。糖原磷酸化 酶和糖原合成酶的这种相反的调节方式正好使一种酶活化时另一种酶抑制，使得糖原降解 和合成两个相反的过程协调统一，防止水解ATP的无效循环发生。 糖原合成 ATP 糖原 合成南 (脱磷酸化，有活性) ,0 (磷酸化，无活性) ATP 糖原磷酸化 (脱磷酸化，无活性) ,0 T 糖原分解 图136糖原磷酸化酶和糖原合成酶构象变化 当有大量葡萄糖供应时可以促进糖原的合成，因为糖原合成酶被激活而糖原磷酸化酶 被抑制。当没有葡萄糖供应时，细胞中大量消耗ATP,积累AMP,AMP能激活糖原磷酸化 酶促使糖原更快地分解，以提供更多的能量。 通过蛋白激酶和磷酸（酯）酶催化蛋白质的磷酸化脱磷酸化作用，通常发生在酶（蛋 白)分子的特定的丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸侧链的羟基上，是高等动、植物细胞调节的一 种主要方式，广泛存在于细胞的各类代谢过程中，这充分表现出生物体具有对内外环境灵 活迅速、准确应答的自我调控能力。 腺苷酰化和脱腺苷酰化(adenylylation and deadenylylation)则是细菌中共价修饰调节 酶活性的一种重要方式，如大肠杆菌谷氨酰胺合成酶只有完全脱腺苷酰的状态才是高活性 的。 酶促共价修饰反应作用迅速，并且有放大效应。因为共价修饰是连续进行的，即一个332 酸残基上。这种小分子基团也可在酶催化下水解去除，发生逆转，小分子基团通常为磷酰 基（细菌中有腺苷酰基）。这种加上或去除某种小分子基团的共价修饰能引起酶在两种构 象（即有活性和无活性构象）之间转变，从而调节控制代谢的方向和速度。下面以糖原代 谢中的磷酸化酶和糖原合成酶为例加以说明。 糖原磷酸化酶和糖原合成酶分别在糖原分解和合成中起重要的调节作用（图13-6）。 这两种酶都有活性（a）和非活性（b）两种构象，构象的变化可通过酶分子上丝氨酸侧链 的磷酸化和脱磷酸化作用或者变构效应物（如AMP和G-6-P）的作用发生。酶的磷酸化/脱 磷酸化对磷酸化酶和糖原合成酶是共同的控制机制，但是对两者的效果却正好相反。前者 磷酸化之后成为有活性的磷酸化酶a，而后者是脱磷酸化之后成为有活性的糖原合成酶a。 兔肌的糖原磷酸化酶a是由4个相同亚基组成的四聚体，分子量为400kDa。磷酸酶催化其脱 磷酸基，生成无活性的二聚体磷酸化酶b，变构效应物AMP可提高其活性。在磷酸化酶激 酶的作用下催化相反的过程，即磷酸化酶b的丝氨酸侧链加上磷酰基团，使之从无活性的构 象转变为有活性的磷酸化酶a。糖原合成酶的分子量为90kDa，它至少可以被三种蛋白激酶 （蛋白激酶A，不依赖于cAMP的蛋白激酶和糖原合成酶激酶）催化，发生多位点的磷酸化 过程，使之转变成活性较低的糖原合成酶b，其活性依赖于变构效应物G-6-P。糖原磷酸化 酶和糖原合成酶的这种相反的调节方式正好使一种酶活化时另一种酶抑制，使得糖原降解 和合成两个相反的过程协调统一，防止水解ATP的无效循环发生。 糖原合成酶a (脱磷酸化，有活性） 糖原磷酸化酶b (脱磷酸化，无活性) 糖原合成 糖原合成酶b (磷酸化，无活性) 糖原磷酸化酶a (磷酸化，有活性) 糖原分解 ATP ADP Pi H2O ATP ADP Pi H2O 图13-6 糖原磷酸化酶和糖原合成酶构象变化 当有大量葡萄糖供应时可以促进糖原的合成，因为糖原合成酶被激活而糖原磷酸化酶 被抑制。当没有葡萄糖供应时，细胞中大量消耗ATP，积累AMP，AMP能激活糖原磷酸化 酶促使糖原更快地分解，以提供更多的能量。 通过蛋白激酶和磷酸（酯）酶催化蛋白质的磷酸化/脱磷酸化作用，通常发生在酶（蛋 白）分子的特定的丝氨酸、苏氨酸或酪氨酸侧链的羟基上，是高等动、植物细胞调节的一 种主要方式，广泛存在于细胞的各类代谢过程中，这充分表现出生物体具有对内外环境灵 活迅速、准确应答的自我调控能力。 腺苷酰化和脱腺苷酰化（adenylylation and deadenylylation）则是细菌中共价修饰调节 酶活性的一种重要方式，如大肠杆菌谷氨酰胺合成酶只有完全脱腺苷酰的状态才是高活性 的。 酶促共价修饰反应作用迅速，并且有放大效应。因为共价修饰是连续进行的，即一个