Enzimatik reaksiyonların gerçekleşme hızını etkileyen birçok faktör bulunur. Bu faktörlerin bazılarını (sıcaklık, pH ve konsantrasyon) önceki yazımızda anlatmıştık. Bu yazıda ise kovalent ve allosterik modifikasyonların enzimatik reaksiyonların üzerine etkisini anlatıyoruz.
Kovalent modifikasyon, enzim aktivitesini düzenlemenin en hızlı yoludur. Bu düzenlemede, protein yapılı enzimin hidroksil kısmına bir fosfat (P) eklenir veya o kısımdaki P kopartılır. P eklenmesine fosforilasyon, P koparılmasına ise defosforilasyon denir.
GÖRSEL - Kovalent modifikasyon
Proteini aktifleştiren fosforilasyonu protein kinaz enzimi gerçekleştirir. Kovalent bağlar kuvvetli bağlar olduğundan ötürü proteini inakltif hale getirmek için bağın yıkılması gereklidir, yani başka bir enzime ihtiyaç duyulur. Proteini inaktif hale getirmek için onu defosforile eden enzim protein fosfataz enzimidir.
Bir enzimin fosforilasyon veya defosforilasyona uğraması açma-kapama tuşu gibidir ve bu olay çok hızlı gerçekleşir. Enzimler, genelde, fosforile olduklarında aktif forma geçerler. Ancak bunun her enzim için geçerli olmadığını da belirtelim (örn. glikojen fosforilaz).
GÖRSEL - Protein kinaz ve protein fosfataz reaksiyonları
Allosterik modifikasyon, fosforilasyon ve defosforilasyonun işleyişinden daha farklıdır. Allosterik modifikasyon enzimlerin aktivitelerini başlatıp-durdurmak yerine kademelendirir. Bu düzenlemede allosterik efektörler dediğimiz küçük moleküller rol alır. Allosterik efektörler enzime bağlanarak etki gösterirler ancak bu bağlanmayı enzimin aktif kısmına değil, başka bir düzenleyici kısma yaparlar.
Allosterif efektörün enzime bağlanması sonucunda enzimin aktif kısmının şekli veya elektriksel yükü değişir. Bu değişim neticesinde enzimin substrata olan ilgisi artabilir. Bunun aksine, enzime negatif allosterik efektör de bağlanabilir. Bu durumda enzimin substarata olan ilgisi aynı değişimlerle azaltılabilir.
GÖRSEL - Pozitif ve negatif allosterik efektörler
Kovalent modifikasyonu enzimin açma-kapama (aktif-inaktif) anahtarı olarak düşünelim. Allosterik modifikasyon ise enzimin aktivite seviyesini kademelendiren bir düzenlemedir.
Egzersiz metabolizması açısından değerlendirildiğinde hem kovalent hem de allosterik modifikasyon oldukça kritiktir. Buradaki temel işleyişi kavradıktan sonra, enerji sistemlerindeki önemli enzimlerin aktivitelerinin bu modifkasyonlarla nasıl düzenlendiğini öğrenmeniz gerekecek. Ama şanslısınız, içerikler sitemizde mevcut ve linke de aşağıdan ulaşabilirsiniz.
Sonuç olarak, enzimle doğrudan reaksiyona giren maddeler tarafından enzimatik reaksiyonlar başlatıp-durdurulabilir ve/veya enzimin çalışma hızı ayarlanabilir. Kovalent modifikasyonda enzime P eklenerek (çok hızlı bir şekilde) aktif veya inaktif forma geçmesi sağlanır. Enzimler genelde fosforile haldeyken aktiftir ancak bu durum her enzim için geçerli değildir (örn. glikojen fosforilaz). Allosterik modifikasyonda ise allosterik efektörler (küçük moleküller) görev alır. Bu küçük yapılı moleküller, Enzimin aktif kısım dışında bir bölgesine bağlanarak pozitif veya negatif etki gösterebilir.
Konuya ilişkin bilginizi tamamlamak ve kendinize seviye atlatmak için önceki ve sonraki yazılara göz atmayı ihmal etmeyin. Linklere aşağıdan ulaşabilirsiniz.
SSPS - level up yourself
Enerji Ssitemleri
Kreatin Fosfat (PCr) Sistemi
Anaerobik Glikoliz
Aerobik (Oksidatif) Sistem
Bu ve sitemizde yer alan diğer yazılar SSPS spor ve sağlık bilimleri kütüphanesi kaynakları kullanılarak hazırlanmıştır.