22.7.4. Регуляция метаболических путей

Описанный выше двойной механизм делает возможным взаимодействие между внутриклеточной средой и генетическим аппаратом для обеспечения тонкой регуляции клеточного метаболизма. На рис. 22.32 показан простой метаболический путь, в котором исходный субстрат и конечный продукт могут играть роль соответственно индуктора и корепрессора. Благодаря этому клетка может синтезировать фермент в таком количестве, которое необходимо в данное время для того, чтобы поддерживать на нужном уровне количество конечного продукта. Такой способ регуляции метаболизма чрезвычайно экономен. Отрицательная обратная связь, осуществляемая путем инактивации первого фермента (а) при его связывании с конечным продуктом (Е), быстро блокирует данный метаболический путь, но не приостанавливает синтез других ферментов (b, с и d). В модели, предложенной Жакобом и Моно, конечный продукт (Е), присоединяясь к репрессору и тем самым усиливая его ингибирующее действие на оператор, подавляет синтез всех ферментов (а, b, с и d) и выключает данный метаболический путь. Индуцирующая функция исходного субстрата на схеме не показана.

Рис. 22.32. Механизм регуляции метаболического пути А Е. Сплошными линиями показаны механизмы, действующие по принципу отрицательной обратной связи; прерывистыми линиями-механизмы, действующие во время репрессии. Крестом( х) обозначено блокирование синтеза данного фермента