Механизмы регуляции цитратного цикла

1. Первая цитратсинтазная реакция образования цитрата из оксалоацетата и аце-
тил-КоА - важнейшая регуляторная реакция всего цикла (2 на рис. 9). Реакция ак­
тивируется оксалоацетатом - субстратом реакции и ингибируется продуктом -
цитратом. Увеличение энергетического потенциала клетки (увеличение отноше­
ния НАДН/ НАД*, концентрация АТФ) тормозит образование цитрата. АТФ - ал-
лостерический ингибитор цитратсинтазы. Его действие заключается в повышении
К_м для ацетил-КоА. Поэтому с увеличением содержания АТФ снижается насыще­
ние фермента ацетил-КоА и в результате уменьшается образование цитрата. Ин-
гибируют реакцию Сукцинил-КоА и длинноцепочечные жирные кислоты.

2. Изоцитрат-дегидрогеназная реакция аллостерически активируется АДФ, изо-
цитратом, субстратом реакции и Са⁺⁺ (3 на рис. 9). Фермент состоит из 8 катали­
тических субъединиц и при связывании первой молекулы субстрата в одной субъ­
единице за счет конформационных изменений в других резко ускоряется присое­
динение последующих молекул субстрата, что ускоряет ферментативную реак­
цию (положительный кооперативный эффект).

Фермент аллостерически активируется АДФ и Са⁺⁺, поскольку имеет аллостери-ческие центры связывания АДФ и Са"¹⁴" на каждой субъединице. НАДН имеет более высокое сродство к каталитическому центру фермента, чем НАД* и вытесняет его, что ингибирует ферментативную активность (механизм конкурентного ингибирования).

3. а-Оксоглутарат дегидрогеназный комплекс (4 на рис.9) катализирующий пре­образование а-оксоглутарата (а-кетоглутарата) в сукцинил-КоА, структурно по­добен и гомологичен пируват-дегидрогеназному комплексу, но в отличие от ПДК, не имеет регуляторных белков в своем составе. а-Оксоглутарат дегидрогеназный комплекс активируется АМФ, АДФ, Са⁺⁺, но ингибируется Сукцинил-КоА, АТФ, НАДН.

АМФ, АДФ - положительные аллостерические регуляторы ферментативного комплекса. Так, связывание АМФ ферментативным комплексом уменьшает К_м для а-кетоглутарата в 10 раз. В области физиологических концентраций и сукци-нил-КоА и НАДН (продукты реакции) обладают ингибирующим эффектом, дей­ствуя по механизму конкурентного ингибирования. Главным регулятором актив­ности а-оксоглутарат дегидрогеназного комплекса является сукцинил-КоА.