высвобождения тромбопластина из поврежденных тканей [89, 89а].

лом к инициации этого процесса является высвобождение ионов Са2+ в цитоплазму в ответ на импульсы, поступающие от двигательных нейронов (гл. 4, разд. Е, 1). Киназа фосфорилазы активируется ионами кальция и в присутствии последних катализирует превращение неактивной фосфорилазы Ъ в активную фосфорилазу а. Спонтанный возврат в состояние покоя происходит в результате действия фосфатаз, катализирующих отщепление фосфорильных групп, которые были ранее присоединены к белкам при помощи киназ. Важную роль в процессе играет также фосфодиэстераза, расщепляющая сАМР, и кальциевый насос, который снижает концентрацию активирующих ионов кальция до относи-тельно низкого уровня.

Еще один механизм усиления, детали которого только предстоит изучить, функционирует в сетчатке глаза. Известно, что одиночный квант света, падая на клетку рецептора, способен при подходящих условиях генерировать нервный импульс (гл. 16, разд. Б,3). Для распространения импульса необходимо, чтобы через мембрану прошло большое число ионов Na+, и вряд ли поглощение одного кванта света сможет инициировать фотохимическую реакцию, приводящую к интенсивному транспорту ионов натрия, если не произойдет соответствующего усиления сигнала.

Механизмы усиления могут иметь самую разную природу. Один и* них, связанный с циклическим превращением субстрата, рассмотрен в гл. 11, разд. Е, 6.

7. Перекрестная регуляция

Метаболит может регулировать не только собственный биосинтез по принципу отрицательной обратной связи, но и синтез какого-либо другого соединения, к образованию которого ведет совершенно иной путь [66]. Поразительным примером такого рода является синтез АТР и GTP из общего предшественника — инозин-57-фосфата (IMP; рис. 6-17). Как АТР, так и GTP необходимы клеткам в основном для синтеза РНК и ДНК, поэтому неудивительно, что их синтез сбалансирован при помощи специальных регуляторных механизмов. Из рис. 6-17 видно, что синтез AMP из IMP требует непосредственного участия <лТР, а в синтезе GMP принимает участие АТР. Биосинтез как AMP, так и GMP ингибируется по принципу отрицательной обратной связи. Кроме того, существуют специальные механизмы для гидролиза избыточных количеств АТР и GTP (внешние петли на рис. 6-17). Однако гидролиз AMP ингибируется GTP, а восстановительное дезаминирова-ние GMP ингибируется АТР.

8. Видовые различия в механизмах регуляции

В ходе эволюции каталитический механизм действия определенных ферментов не изменился, и в молекулах белков имеется целый ряд инвариантных аминокислотных остатков. Однако последовательность аминокислотных остатков, расположенных на поверхности белковых молекул, от вида к виду может существенно меняться. Поскольку изменение характера поверхности белковой молекулы оказывает существенное влияние на ее чувствительность к потенциальному аллостериче-скому эффектору, не удивительно, что один и тот же фермент, выделенный из разных организмов, часто обладает разными регуляторными свойствами. Так, установив с большим трудом механизм регуляции для фермента, выделенного из одного организма, биохимик нередко убеждается, что он неприменим к ферменту из другого организма. Это обстоятельство крайне затрудняет установление путей метаболизма, зато имеет большую практическую ценность. С различием метаболизма у разных видов связано различие в чувствительности ключевых ферментов организма к ядам, лекарственным препаратам и веществам, загрязняющим окружающую среду. Имея в виду все это, следует соблюдать чрезвычайную осторожность при экстраполяции на человека данных, полученных на животных.

Ж. Классификация ферментов

Согласно рекомендациям официальной Комиссии по ферментам при Международном биохимическом союзе, ферменты разделяются на следующие шесть главных классов [90]:

1. Оксидоредуктазы.

2. Трансферазы — ферменты, катализирующие реакции переноса групп.

3. Гидролазы — ферменты, катализирующие перенос групп на молекулу воды.

4. Лиазы — ферменты, катализирующие присоединение групп по двойным связям или отщепление от субстрата той или иной группы с образованием двойной связи.

5. Изомеразы.

6. Лигазы (синтетазы) — ферменты, катализирующие конденсацию с одновременным расщеплением пирофосфатной связи в молекуле АТР или родственные реакции.

Например, согласно системе .классификации, разработанной Комиссией по ферментам [90], химотрипсин имеет классификационный номер 3.4.4.5. В настоящей книге использована упрощенная терминология: поскольку систематические названия слишком длинны, в большинстве случаев сохранены привычные тривиальные названия.

Для уточнения всегда следует указывать организм, из которого выделен фермент, и, если это возможно, линию (штамм). Необходимо также отдавать себе отчет в том, что любая генетическая вариация влечет за собой изменение какого-либо белка. Поэтому .фермент, с которым вы работаете, может слегка отличаться от того же самого фермента, выделенного в другой лаборатории.

Вопросы и задачи

1. Если фермент катали