2.酶的化学修饰 在酶的化学修饰中比价修饰占右重要地位。地价修饰(covalent m0 dificati0n)是指在 专一酶的催化下，某种小分子基团可以共价结合到被修饰酶的特定氨基酸残基上，而改变 酶的活性。共价修饰是可逆过程，小分子基团可在酶的催化下水解去除，发生逆转。表121 列出了一些可被化学修饰调节的酶。 表12-1一些可被化学修饰调节的酶 酶名称 修饰机理 变化 睛原磷酸化酶 陵酸化/脱磷酸化 增加/降低 磷酸化激酶 磷酸化/脱磷酸化 增加/降化 熊原合成酶 磷酸化/脱磷酸化 降低/增加 丙酮酸脱氢酶 磷酸化/脱磷酸化 增加/降低 谷氨酰胺合成 腺苷酰化/脱腺苷酰化 降低/增加 原酸化砖是酶很化学修饰的曲刑例子。原作为性牌水化合物，广存在于 人和动物体内。糖原在糖原磷酸化酶作用下发生磷酸解产 磷酸萄萄糖。此酶有两种形 式：即有活性的磷酸化酶a和无活性的磷酸化酶b,二者可以互相转变。磷酸化酶b在 磷酸化酶b激酶催化下，接受ATP上的磷酸基团转变为磷酸化酶a而活化：磷酸化酶a也 可在磷酸化酶磷酸（酯）酶催化下转变为磷酸化酶b而失活。酶被修饰的基团是丝氨 酸的轻基。 磷酸化酶b ATP- Pi 酸化酶b激南 人磷酸化酶a磷酸酯酶 ADp￥ 酶促化学修饰反应往往是多个反应配合进行的。在生物体内，有些反应是连锁进行的 在这些连锁反应中，一个酶被修饰后，连续地发生其他酶被激活，导致原始调节因素的效 率逐级放大，这样的连锁代谢反应系统叫级联放大反应或级联系统(cascade system)。如 肾上腺素或胰高血糖素对磷酸化酶b激酶的激活就屈这种类型。激素把改变细胞生理活 动的信息传递给细胞膜上的受体，激素与受体结合后使腺苷酸环化酶活化，由腺苷酸环化 薛催化ATP生成cAMP:再把这一信息传递给细胞内的某些蛋白 质或酶系统，在这里是依 赖于cAMP的蛋白激酶A(protein kinaseA,PKA)。因此将激素称为第一信使，而将cAM 称为第二信使。活化的蛋白激酶A使碳酸化酶b激酶激活：磷酸化酶b激酶又使碳酸化 酶b转变为激活态磷酸化酶a：磷酸化酶a使糖原分解为1磷酸葡萄糖。这样，由激 素的作用开始，最后导致糖原的分解。上述一系列变化便构成一个“级联系统”，可用图 12-5表示。 362 362 2. 酶的化学修饰 在酶的化学修饰中共价修饰占有重要地位。共价修饰（covalent modification）是指在 专一酶的催化下，某种小分子基团可以共价结合到被修饰酶的特定氨基酸残基上，而改变 酶的活性。共价修饰是可逆过程，小分子基团可在酶的催化下水解去除，发生逆转。表12-1 列出了一些可被化学修饰调节的酶。 表12-1一些可被化学修饰调节的酶 酶名称 修饰机理 变 化 糖原磷酸化酶 磷酸化／脱磷酸化 增加／降低 磷酸化酶b激酶 磷酸化／脱磷酸化 增加／降化 糖原合成酶 磷酸化／脱磷酸化 降低／增加 丙酮酸脱氢酶 磷酸化／脱磷酸化 增加／降低 谷氨酰胺合成酶 腺苷酰化／脱腺苷酰化 降低／增加 糖原磷酸化酶是酶促化学修饰的典型例子。糖原作为贮藏性碳水化合物，广泛存在于 人和动物体内。糖原在糖原磷酸化酶作用下发生磷酸解产生1-磷酸葡萄糖。此酶有两种形 式：即有活性的磷酸化酶 a和无活性的磷酸化酶 b，二者可以互相转变。磷酸化酶 b 在 磷酸化酶 b 激酶催化下，接受ATP上的磷酸基团转变为磷酸化酶a而活化；磷酸化酶 a 也 可在磷酸化酶 a 磷酸（酯）酶催化下转变为磷酸化酶 b 而失活。酶被修饰的基团是丝氨 酸的羟基。 磷酸化酶 b ATP Pi 磷酸化酶 b 激酶 磷酸化酶 a 磷酸酯酶 ADP H2O 磷酸化酶 a 酶促化学修饰反应往往是多个反应配合进行的。在生物体内，有些反应是连锁进行的。 在这些连锁反应中，一个酶被修饰后，连续地发生其他酶被激活，导致原始调节因素的效 率逐级放大，这样的连锁代谢反应系统叫级联放大反应或级联系统（cascade system）。如 肾上腺素或胰高血糖素对磷酸化酶 b 激酶的激活就属这种类型。激素把改变细胞生理活 动的信息传递给细胞膜上的受体，激素与受体结合后使腺苷酸环化酶活化，由腺苷酸环化 酶催化ATP生成cAMP；再把这一信息传递给细胞内的某些蛋白质或酶系统，在这里是依 赖于cAMP的蛋白激酶A（protein kinase A，PKA）。因此将激素称为第一信使，而将cAMP 称为第二信使。活化的蛋白激酶A使磷酸化酶 b激酶激活；磷酸化酶 b 激酶又使磷酸化 酶 b 转变为激活态磷酸化酶 a ；磷酸化酶 a 使糖原分解为1-磷酸葡萄糖。这样，由激 素的作用开始，最后导致糖原的分解。上述一系列变化便构成一个“级联系统”，可用图 12-5表示