(A) (B) C66 Distance migrated 图10.5超离心研究ATCase酶。天然ATCase(A)和经过p-羟基汞苯甲酸处理的ATCase 的沉降速度显示酶蛋白可以分成催化亚基(c)和调节亚基（「）。 较大的亚基称为催化亚基。这个亚基有催化活性，但是不受CTP调节，其催化动力学也 不呈S曲线。较小的亚基能够结合CTP，但是没有催化活性，称为调节亚基。催化亚基有 三条多肽链，称为C3(每条多肽链有34kD)。调节亚基有两条多肽链，称为n(每条多肽链 有l7kD)。将催化亚基和调节亚基混合，两者能迅速结合成与天然ATCase一样的c6t6(即 两个催化亚基和三个调节亚基结合而成的复合物)。 2c3+3r2==c66 重组酶的催化动力学性质和变构调节性质与天然酶完全相同。因此，ATCase有独立的 调节亚基和催化亚基。天然酶分子中催化亚基与调节亚基之间相互作用产生了酶促特性和变 构调节特性。 ATCase四级结构的重大变化导致ATCase有变构相互作用 亚基之间究竟是什么作用能够解释ATCase的特性？大量的思路来自ATCase的三维结构 测定。William Lipscomb实验室首先用x-晶体衍射测定ATCase结构。两个催化三体叠加在 一起，三体之间用调解多肽链联系起来（图10.6)。催化亚基和调节亚基之间有大量接触： 调节亚基（二聚体）的每条r链与催化三体的一条℃链相互作用。一个Zn2+与四个半胱氨酸 残基结合稳定c链与「链的一个结构域接触。汞化合物P羟基汞苯甲酸与半胱氨酸结合力强， 替代Z+导致r-链结构域不稳定，结果催化亚基和调节亚基发生解离。 为了确定活性位点，在N-膦酰乙酰基-L-天冬氨酸(PALA)存在的情况下进行ATCase 结晶。PALA是双底物类似物，类似于催化途径的中间物（图10.7）。PALA是ATCase的强 竞争性抑制剂，与活性位点结合阻止酶促反应。ATCase-PALA复合物结构显示，PALA结合 于催化亚基三聚体两个相邻的c链之间。进一步检测显示，PALA与ATCase结合导致酶蛋 白四级结构发生显著变化。两个催化三聚体亚基之间疏远了12A,旋转了10°。相应地，调 节亚基叶旋转了I5°以适应这些变化（图I0.9)。因此PALA与ATCase结合导致美蛋白分子 膨大。基本上，ATCase有两种四级结构模式。一种是没有与底物或底物类似物结合时处于 优势的结构。另一种是与底物或底物类似物结合时占优势的结构。前者是紧缩型结构(T), 后者是松弛型结构(R)。图 10.5 超离心研究 ATCase 酶。天然 ATCase （A）和经过 p-羟基汞苯甲酸处理的 ATCase 的沉降速度显示酶蛋白可以分成催化亚基( c) 和调节亚基 ( r )。 较大的亚基称为催化亚基。这个亚基有催化活性，但是不受 CTP 调节，其催化动力学也 不呈 S 曲线。较小的亚基能够结合 CTP，但是没有催化活性，称为调节亚基。催化亚基有 三条多肽链，称为 c3 (每条多肽链有 34 kD)。调节亚基有两条多肽链，称为 r2 (每条多肽链 有 17 kD)。将催化亚基和调节亚基混合，两者能迅速结合成与天然 ATCase 一样的 c6r6 （即 两个催化亚基和三个调节亚基结合而成的复合物）。 2 c3 + 3 r2 === c6r6 重组酶的催化动力学性质和变构调节性质与天然酶完全相同。因此，ATCase 有独立的 调节亚基和催化亚基。天然酶分子中催化亚基与调节亚基之间相互作用产生了酶促特性和变 构调节特性。 ATCase 四级结构的重大变化导致 ATCase 有变构相互作用 亚基之间究竟是什么作用能够解释ATCase的特性？大量的思路来自ATCase的三维结构 测定。William Lipscomb 实验室首先用 x-晶体衍射测定 ATCase 结构。两个催化三体叠加在 一起，三体之间用调解多肽链联系起来（图 10.6）。催化亚基和调节亚基之间有大量接触： 调节亚基（二聚体）的每条 r 链与催化三体的一条 c 链相互作用。一个 Zn 2+与四个半胱氨酸 残基结合稳定 c 链与 r 链的一个结构域接触。汞化合物 p-羟基汞苯甲酸与半胱氨酸结合力强， 替代 Zn 2+导致 r-链结构域不稳定，结果催化亚基和调节亚基发生解离。 为了确定活性位点，在 N-膦酰乙酰基-L-天冬氨酸（PALA）存在的情况下进行 ATCase 结晶。PALA 是双底物类似物，类似于催化途径的中间物（图 10.7）。PALA 是 ATCase 的强 竞争性抑制剂，与活性位点结合阻止酶促反应。ATCase-PALA 复合物结构显示，PALA 结合 于催化亚基三聚体两个相邻的 c 链之间。进一步检测显示，PALA 与 ATCase 结合导致酶蛋 白四级结构发生显著变化。两个催化三聚体亚基之间疏远了 12A，旋转了 10 o。相应地，调 节亚基叶旋转了 15 o以适应这些变化（图 10.9）。因此 PALA 与 ATCase 结合导致美蛋白分子 膨大。基本上，ATCase 有两种四级结构模式。一种是没有与底物或底物类似物结合时处于 优势的结构。另一种是与底物或底物类似物结合时占优势的结构。前者是紧缩型结构(T)， 后者是松弛型结构(R)