Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Теоретическое исследование механизмов функционирования и регуляции цикла Кребса митохондрии и Escherichia coli

Диссертация: Теоретическое исследование механизмов функционирования и регуляции цикла Кребса митохондрии и Escherichia coli
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Таким образом, на примере сегмента цикла Кребса митохондрии и цикла Кребса Escherichia coli в работе продемонстрированы возможности подхода кинетического моделирования. Предлагается способ теоретического изучения механизмов побочных эффектов лекарств с помощью кинетического моделирования. Представленный подход, включающий детальное описание ферментов с учетом регуляторных связей и определение… Читать ещё >

Теоретическое исследование механизмов функционирования и регуляции цикла Кребса митохондрии и Escherichia coli (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Глава 1. Обзор литературы
    • 1. 1. Цикл трикарбоновых кислот
    • 1. 2. Общие сведения о гепатотоксичности аспирина
    • 1. 3. Моделирование цикла Кребса митохондрии
    • 1. 4. Моделирование цикла Кребса Е. col
  • Глава 2. Материалы и методы
    • 2. 1. Кинетическая модель сегмента цикла Кребса митохондрии, потребляющей глутамат и малат
    • 2. 2. Кинетическая модель цикла Кребса Е. col
    • 2. 3. Методы описания ферментов цикла Кребса в моделях
    • 2. 4. Методы вывода уравнений стационарной скорости ферментов
      • 2. 4. 1. Метод графов Кинга-Альтмана
    • 2. 5. Методы определения неизвестных параметров, входящих в уравнения, описывающие стационарные скорости работы ферментов
    • 2. 6. Методы исследования поведения моделей цикла Кребса
  • Глава 3. Описание кинетики ферментов цикла Кребса
    • 3. 1. Описание кинетики ферментов цикла Кребса митохондрии
    • 3. 2. Описание кинетики ферментов цикла Кребса Escherichia coli. ределение концентраций ферментов цикла Кребса митохондрииментальных данных, полученных на суспензии митохондрий
  • Исследование ответов системы на изменение уело: юнирования митохондрий — предсказания модели.- следование влияния салицилата на цикл Кребса митохондри] ью модели
  • Кинетическое описание влияния салицилата на цикл Кре ндрии

Актуальность проблемы. В последние годы наблюдается существенный прогресс в области молекулярно-биологических и генетических исследований бактерии Escherichia coli и других организмов. Клеточный метаболизм, включающий взаимопревращения тысяч молекул в виде катализируемых ферментами биохимических реакций, — очень активно изучаемая сейчас система. Для большинства биохимических путей в Е. coli известны все молекулы-метаболиты и стехиометрия их взаимопревращений, т. е. имеется так называемая статическая информация о последовательности реакций и о том, какие молекулы и в каких количествах в них участвуют. В данной ситуации может возникнуть иллюзия, что статической информации достаточно для предсказания функционирования биохимических путей при решении фундаментальных и прикладных (например, биоинженерных) задач. Отчасти, это действительно так — в некоторых случаях возможно сделать предсказания на основе только статической информации [1]. Однако, как правило, такой подход не оправдывает себя, поскольку внутриклеточные процессы определяются не только последовательностью реакций, но и регуляторными влияниями интермедиатов на ферменты, и генетической регуляцией уровней экспрессии ферментов, что позволяет клетке адаптироваться к изменениям внешней среды. Регуляторные механизмы в клетке ответственны за поддержание гомеостаза и переходы между различными физиологическими состояниями метаболизма. Вот почему крайне важно включать в модели регуляторные механизмы метаболических путей. Для построения таких моделей в данной работе был использован подход кинетического моделирования [2], который может быть, в частности, применен для изучения побочных эффектов лекарств. На основе данных по стехиометрии и регуляторным механизмам могут быть реконструированы внутриклеточные процессы, на которые лекарство оказывает негативное действие. Как правило, лекарства имеют множественные эффекты на внутриклеточный метаболизм, например, несколько ферментов могут быть активированы или ингибированы, а также ряд ферментов может быть вовлечен в экскрецию лекарства. Проблема выявления главных и второстепенных механизмов токсического действия лекарств не может быть решена только экспериментально, т. к. анализ различных влияний требует их избирательного выключения, а это, как правило, невозможно сделать в эксперименте. Кинетическое моделирование позволяет исследовать каждый эффект в отдельности и понять, какой из них имеет больший вклад в общий побочный эффект.

Цель данной работы заключалась в выявлении и описании с помощью кинетических моделей особенностей функционирования и регуляции цикла Кребса митохондрии и Escherichia coli.

Для достижения поставленной цели в рамках настоящей работы решались следующие основные задачи:

1. Разработать кинетические модели цикла Кребса митохондрии, потребляющей глутамат и малат, и Escherichia coli, растущей на ацетате аэробно, основанные на детальном описании функционирования отдельных ферментов.

2. Получить с помощью кинетических моделей цикла Кребса митохондрии и Escherichia coli ответы системы на изменение внешних условийэнергетической и биосинтетической нагрузки клетки.

3. Промоделировать совместное и изолированное влияние отдельных механизмов ингибирования салицилатом цикла Кребса для выявления среди них критических и предложить способы восстановления стационарной скорости в цикле Кребса, сниженной салицилатом.

4. Показать, возможно ли, объединяя в модели in vitro экспериментальные данные из различных источников, описать измеренное in vivo распределение потоков в цикле Кребса Е. coli, потребляющей ацетат как источник углерода.

Научная новизна. Впервые разработана кинетическая модель сегмента цикла Кребса митохондрии, который функционирует в состоянии повышенной активности митохондрий, на основе информации об отдельных ферментах. Значения кинетических параметров, входящих в уравнения скорости, оценены по in vitro литературным экспериментальным данным. Концентрации ферментов определены из экспериментальных данных по дыханию суспензии митохондрий на глутамате и малате. На модели изучены эффекты салицилата на энергетический метаболизм митохондрии. Было показано, что ингибирование сукцинатдегидрогеназы и а-кетоглутаратдегидрогеназы вносит существенный вклад в общее ингибирующее действие салицилата, тогда как разобщение окислительного фосфорилирования и потребление коэнзима, А в реакциях трансформации салицилата незначительно влияют на скорость окисления субстратов в цикле Кребса. Модель позволяет предсказать, что заингибированный салицилатом поток в цикле Кребса может быть увеличен путем перераспределения потоков в цикле увеличением концентраций внемитохондриальных глутамата и малата и снижением концентраций внемитохондриального а-кетоглутарата и внутримитохондриального глицина. Разработана также детальная кинетическая модель цикла Кребса Escherichia coli, растущей на ацетате аэробно. На основе in vitro данных дано подробное описание функционирования и регуляции ферментов полного цикла Кребса и глиоксилатного шунта, учтена регуляция изоцитратдегидрогеназы путем фосфорилирования. С помощью модели показано, как будет изменяться распределение потоков между циклом Кребса и глиоксилатным шунтом при изменении энергетической и биосинтетической активностей клетки. Практическое значение. С помощью построенной модели сегмента цикла Кребса митохондрии, функционирующей при повышенном энергопотреблении, изучено ингибирующее влияние салицилата на стационарный поток по циклу Кребса и предложены возможные способы предотвращения его уменьшения. На модели цикла Кребса Escherichia coli показана возможность объединения in vitro экспериментальных данных по отдельным ферментам для описания поведения системы in vivo. Предложенный подход кинетического моделирования позволяет решать практические фармакологические (показать, как можно уменьшить токсические эффекты уже существующих лекарств, а также предсказать возможные побочные эффекты новых лекарственных веществ, которые находятся в стадии разработки) и биоинженерные задачи. Апробация работы. Результаты диссертации докладывались на 2 съезде токсикологов России (Москва, 2003), на 3 европейской конференции по вычислительной биологии (Глазго, 2004), на 11 и 12 международных конференциях по биотермокинетике (Оксфорд, 2004, Тракай, 2006), на 12 международной конференции «Математика. Компьютер. Образование» (Пущино, 2005), на конференции «Российская биоэнергетика: от молекул к клетке» (Москва, 2005).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 14 работ. Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав исследований, заключения и списка литературы. Работа представляет собой рукопись на 166 страницах, включая 57 рисунков и 5 таблиц.

Список литературы

включает 131 работу.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В ходе проведенного исследования были сформулированы следующие выводы:

1. Построены кинетические модели сегмента цикла Кребса митохондрии, потребляющей глутамат и малат, и цикла Кребса Escherichia coli, растущей на ацетате аэробно, основанные на детальном описании функционирования отдельных ферментов.

2. С помощью модели сегмента цикла Кребса митохондрии получены ответы системы на изменение внешних условий — энергетической и биосинтетической нагрузки клетки. На модели цикла Кребса E. coli получены зависимости стационарных концентраций метаболитов и стационарных потоков от концентрации субстрата ацетата, уровня биосинтетической и АТРазной нагрузки и от уровня потребления NADH комплексом I дыхательной цепи.

3. Показано, что при воздействии салицилата подавление функции митохондрий обусловлено главным образом ингибированием сукцинатдегидрогеназы и а-кетоглутаратдегидрогеназы. Модель позволяет предсказать, что одновременное увеличение концентрации малата и глутамата и снижение концентрации а-кетоглутарата в цитозоле, а также снижение концентрации внутримитохондриального глицина приводит к значительному восстановлению стационарной скорости потребления глутамата в результате перераспределения потоков в сегменте цикла Кребса.

4. Модель цикла Кребса E. coli, построенная на основе in vitro экспериментальных данных из различных источников, позволяет описать экспериментальное распределение потоков в цикле при условии увеличения концентраций ферментов изоцитратлиазы, фосфоенолпируваткарбоксилазы и глутаматдегидрогеназы относительно концентраций этих ферментов, рассчитанных из соответствующих специфических активностей экстракта клеток E. coli, выращенных на ацетате.

Таким образом, на примере сегмента цикла Кребса митохондрии и цикла Кребса Escherichia coli в работе продемонстрированы возможности подхода кинетического моделирования. Предлагается способ теоретического изучения механизмов побочных эффектов лекарств с помощью кинетического моделирования. Представленный подход, включающий детальное описание ферментов с учетом регуляторных связей и определение входящих в уравнения скорости параметров по экспериментальным данным, является весьма перспективным для решения фармакологических и биоинженерных задач.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Могилевская (Зобова) Е. А. Исследование гепатотоксичности салицилатов и поиск способов ее предотвращения с помощью кинетической модели цикла трикарбоновых кислот // Открытый всероссийский конкурс на лучшую научную студенческую работу в разделе медицинские науки. — М. — 2002. -С. 59.

2. Могилевская (Зобова) Е. А. Исследование механизмов гепатотоксичности салицилатов с помощью кинетической модели цикла трикарбоновых кислот / Могилевская (Зобова) Е.А., Демин О. В. // Тезисы докладов 2-го съезда токсикологов России. — М. — 2003. — С. 453.

3. Могилевская Е. А. Кинетическая модель функционирования 2-кетоглутаратдегидрогеназы Escherichia coli / Могилевская Е. А., Лебедева Г. В., Демин О. В. // Российский Биомедицинский журнал Medline. ruЭлектрон, журнал. — 2006. — Т. 7, Ст. 44. — С. 442−449.

4. Могилевская Е. А. Кинетическая модель функционирования и регуляции изоцитратдегидрогеназы Escherichia coli / Могилевская Е. А., Лебедева Г. В., Горянин И. И., Демин О. В. // Биофизика. — 2007. — Т. 52, В. 1. — С. 47−56.

5. Могилевская Е. А. Кинетическая модель функционирования цитратсинтазы Е. coli / Могилевская Е. А., Лебедева Г. В., Демин О. В. // Математика, Компьютер, Образование. Труды XII международной конференции. — Т. 3. -Пущино, 2005. — С. 934−944.

6. Могилевская (Зобова) Е. А. Кинетическая модель цикла Кребса E. coli / Могилевская (Зобова) Е.А., Лебедева Г. В., Демин О. В. // Математика, Компьютер, Образование. Тезисы XII международной конференции. -Пущино, 2005.-С. 187.

7. Могилевская (Зобова) Е.А., Демин О. В. Кинетическая модель цикла Кребса митохондрии / Могилевская (Зобова) Е.А., Демин О. В. // Российская биоэнергетика: от молекул к клетке. Тезисы конференции. — Москва, 2005. -С. 68.

8. Mogilevskaya E.A. Application of mitochondrial Krebs cycle kinetic modeling to investigate salicylate hepatotoxic effect // Systems Biology: redefining BioThermoKinetics. Trakai. — 2006. — P. 57.

9. Mogilevskaya E.A. Cellular kinetic modeling of the microbial metabolism / Goryanin I.I., Lebedeva G.V., Mogilevskaya E.A., Metelkin E.A., Demin O.V. // Methods Biochem. Anal. — 2006. — V. 49- P. 437−488.

10. Mogilevskaya (Zobova) E.A. Kinetic Model of E. coli Krebs Cycle /.

Mogilevskaya (Zobova) E.A., Lebedeva G.V., Demin O.V. // Developing tli.

Concepts for Systems Biology. 11 Workshop of the BioThermoKinetics Study Group. — Oxford, 2004. — P.55.

11. Mogilevskaya (Zobova) E.A. Kinetic Model of E. coli Krebs Cycle / Mogilevskaya (Zobova) E.A., Lebedeva G.V., Demin O.V. // 12th International Conference on Intelligent Systems for Molecular Biology, 3rd European Conference on Computational Biology. — Glasgow, 2004. — P.217.

12. Mogilevskaya E.A. Kinetic Model of Mitochondrial Krebs Cycle: Unraveling the Mechanism of Salicylate Hepatotoxic Effects / Mogilevskaya E.A., Demin O.V., Goryanin I. // Journal of Biological Physics. — 2006. — V. 32. — P. 245−271.

13. Mogilevskaya (Zobova) E.A. Kinetic Modelling as a Modern Technology to Explore and Modify Living Cells / Demin O.V., Lebedeva G.V., Kolupaev A.G., Mogilevskaya (Zobova) E.A., Plyusnina T.Yu., Lavrova A.I., Dubinsky A., Goryacheva E.A., Tobin F., Goryanin I.I. // Modelling in Molecular Biology. Natural Computing Series. — Springer, 2004. — P. 59−103.

14. Mogilevskaya (Zobova) E.A. Kinetic modelling of the E. coli metabolism / Demin O.V., Plyusnina T.Y., Lebedeva G.V., Mogilevskaya (Zobova) E.A., Metelkin E.A., Kolupaev A.G., Goryanin I.I., Tobin F. // Topics in Current Genetics. — Springer, 2005. — P. 31−67.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Edwards J.S., Ibarra R.U., Palsson B.O. In silico predictions of Escherichia coli metabolic capabilities are consistent with experimental data // Nat. Biotechnol.2001.-V. 19. P. 125−130.
  2. Krebs H.A., Johnson W.A. The role of citric acid in intermediate metabolism in animal tissues // Enzymologia. 1937. — N.4. — P.148−156.
  3. M.H. Структурно-кинетическая организация цикла трикарбоновых кислот при активном функционировании митохондрий // Биофизика. 1989. — Т. 34, вып. 3. — С.450−457.
  4. Kondrashova M.N., Gogvadze V.G., Medvedev B.I., Babsky A.M. Succinic acidoxidation as the only energy support of intensive Ca2+ uptake by mitochondria // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1982. — V. 109. — N. 2 — P. 376−381.
  5. M.H. // Митохондрии. M.: Наука. — 1972. — С. 151.
  6. M.H., Маевский Е. И., Бабаян Г. В. и др. // Митохондрии. М.:1. Наука. 1973. — С. 112.
  7. Siess Е.А., Wieland О.Н. Early kinetics of glucagon action in isolatedhepatocytes at the mitochondrial level // Eur. J. Biochem. 1980. — V. l 10 — N. l -P. 203−210.
  8. Robinson J.B., Srere P. A. Organization of Krebs tricarboxylic acid cycle enzymesin mitochondria // J. Biol. Chem. 1985. — V. 260. — N. l9. — P. 10 800−10 805.
  9. Parlo R.A., Coleman P. S. Enhanced Rate of Citrate Export from Cholesterol-rich
  10. Hepatoma Mitochondria. 1984. // J. Biol. Chem. V. 259. — N.16. — P. 999 710 003.
  11. Reitzer L.J., Wice B.M., Kennell D. Evidence that glutamine, not sugar, is the major energy source for cultured HeLa cells // J. Biol. Chem. 1979. — V. 254. -P. 2669−2676.
  12. Yudkoff M., Nelson D., Daikhin Y., Erecinska M. Tricarboxylic acid cycle in ratbrain synaptosomes. Fluxes and interactions with aspartate aminotransferase and malate/aspartate shuttle // J. Biol. Chem. -1994. V. 269. — N. 44. — P. 27 414−27 420.
  13. Cronan J.E., LaPorte D. Tricarboxylic acid cycle and glyoxylate bypass // E. coliand Salm.typhimurium: Cellular and Molecular Biology. ASM Press. — 1996. -P. 206−216.
  14. Peng L., Shimizu K. Global metabolic regulation analysis for Escherichia coli K12 based on protein expression by 2-dimensional electrophoresis and enzyme activity measurement // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2003. — V. 61. — P. 163 178.
  15. М.Д. // Лекарственные средства. 2000. — T.l. — C.163.
  16. Temple A.R. Acute and chronic effects of aspirin toxicity and their treatment // Archives of Internal Medicine. -1981. -V. 141. P. 364−369.
  17. Prescott L.F. Effects of non-narcotic analgesics on the liver // Drugs. 1986. -V. 32. — P. 129−147.
  18. Benson G.D. Hepatotoxicity following the therapeutic use of antipyretic analgesics // American Journal of Medicine. 1983. — V. 75 (5 A). — P. 85−93.
  19. Iancu Т., Elan E. Ultrastructural changes in aspirin hepatotoxicity // American Journal of Clinical Pathology. 1976. -V. 66. -N. 3, — P. 570−575.
  20. А.Я., Дудник Л. Б., Копылова Е. И., Варганова Е. И., Кузнецова А.В.,
  21. Fromenty В., Pessayre D. Inhibition of mitochondrial beta-oxidation as a mechanism of hepatotoxicity // Pharmacological Therapeutics. 1995. — V. 67. -P. 101−154.
  22. Forman W.B., Davidson E.D., Webster L.T. Enzymatic Conversion of Salicylateto Salicylurate // Molecular Pharmacology. 1971. — V. 7. — P. 247−259.
  23. Vessey D.A., Hu J., Kelly M. Interaction of salicylate and ibuprofen with the carboxylic acid: CoA ligases from bovine liver mitochondria // Journal of Biochemical Toxicology. 1996. — V. 11. — P. 73−78.
  24. Kaplan E.H., Kennedy J., Davis J. Effects of salicylate and other benzoates on oxidative enzymes of the tricarboxylic acid cycle in rat tissue homogenates // Archives of Biochemistry. 1954. — V. 51. — P. 47−61.
  25. Haas R., Parker W.D., Stumpf Jr.D., Erugen L.A. Salicylate-induced loose coupling: protonmotive force measurements // Biochemical Pharmacology. -1985.-V. 34.-P. 900−902.
  26. Schwartz R., Landy G., Taller D., et al. Organic acid excretion in salicylate intoxication // Journal of Pediatrics. -1965. V. 66. — P. 658.
  27. Bohnensack R., Sel’kov E.E. Stoichiometric regulation in the citric acid cycle. I.1.near interactions of intermediates // Studia biophysica. 1977. — B.65. — C. 61−173.
  28. Bohnensack R., Sel’kov E.E. Stoichiometric regulation in the citric acid cycle. II. Non-linear interactions // Studia biophysica. 1977. — B.66. — C. 47−63.
  29. B.B., Темнов A.B. Математическая модель окисления пирувата в митохондриях печени. Регуляция цикла Кребса адениновыми и пиридиновыми нуклеотидами // Биохимия. 1977. — Т. 42. — В. 6. — С. 10 301 044.
  30. Kohn М.С., Achs M.J., Garfinkel D. Computer simulation of metabolism in pyruvate-perfused rat heart. II. Krebs cycle // 1979. Am. J. Physiol. — V. 273. -N. 3. P. R159-R166.
  31. В.В., Хайнрих Р., Сельков Е. Е. Математическая модель углеводного энергетического обмена. Взаимодействие гликолиза, циклом Кребса и Н-транспортных челноков при изменении нагрузки АТРазы // Биохимия. 1980. — Т. 45. — В. 5. — С. 771−782.
  32. В.В. Механизмы регуляции мышечного энергетического обмена при окислении глюкозы и жирных кислот. Математическая модель // Биохимия. 1982. — Т. 47. — В. 8. — С. 1278−1288.
  33. В.В., Маевкий Е. И., Григоренко Е. В., Ким Ю.В. Субстратное ингибирование в цикле трикарбоновых кислот // Биофизика. 1984. — Т. 29. -В. 6.-С. 954−958.
  34. Р.Х. Теоретическое исследование механизмов ингибирования цикла трикарбоновых кислот избытком субстратов // Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. -Пущино. 1988.
  35. Edwards J.S., Palsson B.O. How will bioinformatics influence metabolic engineering? // Biotechnol. Bioeng. 1998. — V. 58. — N. 2−3. — P. 162−169.
  36. Cortassa S., Aon M.A., Marban E., Winslow R.L., O’Rourke B. An integrated Model of cardiac mitochondrial energy metabolism and calcium dynamics // Biophysical Journal. 2003. — V. 84. — P. 2734−2755.
  37. K.Yugi, M. Tomita. A general computational model of mitochondrial metabolism in a whole organelle scale // Bioinformatics. 2004. — V. 20. — N. 11. -P. 1795−1796.
  38. El-Mansi E.M.T., G.C.Dawson and C.F.A.Bryce. Steady-state modelling of metabolic flux between the tricarboxylic acid cycle and the glyoxylate bypass in Escherichia coli // Comput. Applic. Biosci. 1994. — V. 10. — N. 3. — P. 295−299.
  39. Walsh К., Koshland DE. Determination of flux through the branch point of two metabolic cycles // J. Biol. Chem. 1984. — V. 259. — N. 15. — P. 9646−9654.
  40. Singh V. K., Ghosh I. Kinetic modeling of tricarboxylic acid cycle and glyoxylate bypass in Mycobacterium tuberculosis, and its application to assessment of drug targets // Theoretical Biology and Medical Modelling. 2006. -V.3.-P. 27.
  41. O.B., Горянин И. И., Холоденко Б. Н., Вестерхофф X.B. Кинетическое моделирование энергетического метаболизма и генерации активных форм кислорода в митохондриях гепатоцита // Молекулярная биология.-2001.-Т. 35. В. 6. — С. 1095−1104.
  42. Borst P. The pathway of glutamate oxidation by mitochondria isolated from different tissues // Biochim. Biophys. Acta. 1962. — V. 57. — P. 256−269.
  43. Wilson D.F., Nelson D., Erecinska M. Binding of the intramitochondrial ADP and its relationship to adenine nucleotide translocation // FEBS Letters. 1982. -V. 143.-N. 2.-P. 228−232.
  44. Kornberg H.L., Krebs H.A. Synthesis of cell constituents from C2-units by a modified tricarboxylic acid cycle // Nature. 1957. — V. 179. — P. 988−991.
  45. Miller S.P., Chen R., Karschnia E.J., Romfo C., Dean A., LaPorte D.C. Locations of regulatory sites for Isocitrate Dehydrogenase Kinase/Phosphatase // J. Biol. Chem. 2000. — V. 275. — N. 2. — P. 833−839.
  46. Корниш-Боуден Э. Основы ферментативной кинетики. // Изд-во «Мир». -М.-1979.
  47. Huang C.Y. Derivation of Initial Velocity and Isotope Exchange Rate Equations // Methods in Enzymology. 1979. — V. 63. — P. 54−84.
  48. E.L., Altman C. // Journal of Physical Chemistry. 1956. — V. 60. — P. 1375−1378.
  49. Goryanin I., Hodgman T.C., Selkov, E. Mathematical simulation and analysis of cellular metabolism and regulation // Bioinformatics. 1999. — V. 15. — P. 749 758.
  50. Hook R., T.A. Jeeves. «Direct search» solution of numerical and statistical problems // J. ACM. 1961. — V. 8. — P. 212−229.
  51. Dierks T., Kramer R. Asymmetric orientation of the reconstituted aspartate/glutamate carrier from mitochondria // Biochimica et Biophysica Acta. 1988.-V. 937.-P. 112−126.
  52. La Noue K.F., Duszynski J., Watts J.A., McKee E. Kinetic properties of aspartate transport in rat heart mitochondrial inner membranes // Archives of Biochemistry and Biophysics. 1979. — V. 195. — P. 578−590.
  53. Cascante M., Cortes A. Kinetic studies of chicken and turkey liver mitochondrial aspartate aminotransferase // Biochem. J. 1988. — V. 250. — P. 805−812.
  54. Kuramitsu S., Inoue K., Kondo K., Aki K., Kagamiyama H. Aspartate aminotransferase isozymes from rabbit liver. Purification and properties // J. Biochem. 1985. -V. 97. — P. 1337−1345.
  55. Garber A.J., Hanson R.W. The interrelationships of the various pathways forming gluconeogenic precursors in guinea pig liver mitochondria // J. Biol. Chem. 1971.-V. 246. — P. 589−598.
  56. Siess E.A., Kientsch-Engel R.I., Wieland O.H. Concentration of free oxaloacetate in the mitochondrial compartment of isolated liver cells // Biochem. J.- 1984.-V. 218.-P. 171−176.
  57. McCormack J.G., Denton R.M. The effects of calcium ions and adenine nucleotides on the activity of pig heart 2-oxoglutarate dehydrogenase complex // Biochem. J. 1979. — V. 180. — P. 533−544.
  58. Massey V. The composition of the ketoglutarate dehydrogenase complex // Biochim. Biophys. Acta. 1960. — V. 38. — P. 447−460.
  59. Smith C.M., Bryla J., Williamson J. R Regulation of mitochondrial a-ketoglutarate metabolism by product inhibition of a-ketoglutarate dehydrogenase // J. Biol. Chem. 1974. — V. 249. — P. 1497−1505.
  60. Hamada M., Koike K., Nakaula Y., Hiraoka Т., Koike M., Hashimoto Т. A kinetic study of the a-keto acid dehydrogenase complexes from pig heart mitochondria // J. Biochem. 1975. — V. 77. — P. 1047−1056.
  61. Cha S., Parks R.E. Succinic thiokinase. II. Kinetic studies: initial velocity, product inhibition, and effect of arsenate // J. Biol. Chem. 1964. — V. 239. — P. 1968−1977.
  62. Cha S., Parks R.E. Succinic thiokinase.I.Purification of the enzyme from pig heart. // J. Biol. Chem. 1964. — V. 239. — P. 1961−1967.
  63. Kaufman S., Alivisatos S.G.A. Purification and properties of the phosphorilating enzyme from spinach// J. Biol. Chem. 1955. — V. 216. — P. 141−152.
  64. Kotlyar A.B., Vinogradov A.D. Dissociation constants of the succinate dehydrogenase complexes with succinate, fumarate and malonate // Biokhimiya. 1984.-V. 49.-P. 511−518.
  65. Grivennikova V.G., Gavrikova E.V., Timoshin A.A., Vinogradov A.D. Fumarate reductase activity of bovine heart succinate-ubiquinone reductase. New assay system and overall properties of the reaction // Biochim. Biophys. Acta. -1993.-V. 1140.-P. 282−292.
  66. А.Д. Сукцинат-убихинон редуктазный участок дыхательной цепи // Биохимия. 1986. — Т. 51. — Вып. 12. — С. 1944−1973.
  67. Alberty R.A. Fumarase // The Enzymes. 1961. — V. 5(B). — P. 531−544.
  68. Greenhut J., Umezawa H., Rudolph F.B. Inhibition of Fumarase by S-2,3-Dicarboxyaziridine // J. Biol. Chem. 1985. — V. 260. — P. 6684−6686.
  69. Heyde E., Ainsworth S. Kinetic Studies on the Mechanism of the Malate Dehydrogenase Reaction // J. Biol. Chem. 1968. — V. 243. — P. 2413−2423.
  70. Indiveri C., Dierks T., Kramer R., Palmieri F. Reaction mechanism of the reconstituted oxoglutarate carrier from bovine heart mitochondria // Eur. J. Biochem. -1991. V. 198. — P. 339−347.
  71. Ricks C.A., Cook R.M. Regulation of volatile fatty acid uptake by mitochondrial acyl CoA synthetases of bovine liver // J Dairy Sei. 1981. — V. 64. — P. 23 242 335.
  72. Fox D.K., Roseman S. Isolation and characterization of homogeneous acetate kinase from Salmonella typhimurium and Escherichia coli // J. Biol. Chem. -1986. V. 261. — N. 29. — P. 13 487−13 497.
  73. Cleland W.W. The kinetics of enzyme-catalyzed reactions with two or more substrates or products. I. Nomenclature and rate equations // Biochim. Biophys. Acta. 1963.-V. 67.-P. 104−137.
  74. D.S. Pereira, L.J. Donald, D.J. Hosfield, H.W. Duckworth. Active site mutants of Escherichia coli citrate synthase. Effects of mutations on catalytic and allosteric properties // J. Biol. Chem. 1994. — V. 269. -N. 1. — P. 412−417.
  75. Guynn R.W., Gelberg H.J., Veech R.L. Equilibrium Constants of the Malaie Dehydrogenase, Citrate Synthase, Citrate Lyase, and Acetyl Coenzyme A Hydrolysis Reactions under Physiological Conditions // J. Biol. Chem. 1973. -V. 248.-N. 20.-P. 6957−6965.
  76. Wright J.A., Sanwal B.D. Regulatory Mechanisms involving nicotinamide adenine nucleotides as allosteric effectors // J. Biol. Chem. 1971. — V. 246. -N. 6.-P. 1689−1699.
  77. Jangaard N.O., Unkeless J., Atkinson D.E. The inhibition of Citrate Synthase by adenosine triphosphate // Biochim. Biophys. Acta. 1968. — V. 151. — P. 225 235.
  78. Faloona G.R., Srere P.A. Escherichia coli citrate synthase. Purification and the effect of potassium on some properties // Biochemistry. 1969. — V. 8. — N. 11.-P. 4497−4503.
  79. Donald L.J., Crane B.R., Andersone D.H., Duckworth H.W. The role of cysteine 206 in allosteric inhibition of Escherichia coli citrate synthase // J. Biol. Chem. -1991.-V. 266.-N. 31.-P. 20 709−20 713.
  80. Jordan P.A., Tang Y., Bradbury A.J., Thomson A.J., Guest J.R. Biochemical and spectroscopic characterization of E. coli aconitases (AcnA and AcnB) // Biochem. J. 1999.-V. 344.-P. 739−746.
  81. Nimmo H.G. Kinetic mechanism of Escherichia coli isocitrate dehydrogenase and its inhibition by glyoxylate and oxaloacetate // Biochem. J. 1986. — V. 234. -P. 317−323.
  82. Dean A.M., Koshland D.E. Kinetic mechanism of E. coli Isocitrate Dehydrogenase // Biochemistry. 1993. — V. 32. — P. 9302−9309.
  83. Stoddard B.L., Dean A., Koshland D.E. Structure of isocitrate dehydrogenase with isocitrate, nicotinamide adenine dinucleotide phosphate, and calcium at 2.5-A resolution: a pseudo-Michaelis ternary complex // Biochemistry. 1993. — V. 32.-P. 9310−9316.
  84. Uhr M.L., Thompson V.W., Cleland W.W. The kinetics of pig heart triphosphopyridine nucleotide-isocitrate dehydrogenase. I. Initial velocity, substrate and product inhibition, and isotope exchange studies // J. Biol. Chem. -1974.-V. 249.-P. 2920−2927.
  85. Stueland C.S., Eck K.R., Stieglbauer, LaPorte D.C. Isocitrate dehydrogenase kinase/phosphatase exhibits an intrinsic adenosine triphosphatase activity // J. Biol. Chem. 1987. — V. 262. — P. 16 095- 16 099.
  86. Stueland C.S., Gorden K., LaPorte D.C. The isocitrate dehydrogenase phosphorylation cycle. Identification of the primary rate-limiting step // J. Biol. Chem. 1988. — V. 263. — P. 19 475−19 479.
  87. Lowry O.H., Carter J., Ward J.B., Glaser L. The effect of carbon and nitrogen sources on the level of metabolic intermediates in Escherichia coli // J. Biol. Chem. -1971. -V. 246. P. 6511−6521.
  88. Waskiewicz D.E., Hammes G.G. Elementary steps in the reaction mechanism of the alpha-ketoglutarate dehydrogenase multienzyme complex from Escherichia coli: kinetics of succinylation and desuccinylation //Biochemistry. 1984.-V. 23.-N. 14.-P. 3136−3143.
  89. Amarasingham C.R., Davis B.D. Regulation of alpha-ketoglutarate dehydrogenase formation in Escherichia coli // J. Biol. Chem. 1965. — V. 240. -N. 9. — P. 3664−3668.
  90. Grinnell F.L., Nishimura J.S. Succinic Thiokinase of Escherichia coli. Purification, phosphorylation of the enzyme, and exchange reactions catalyzed by the enzyme // Biochemistry. -1969. -V. 8. N. 2. — P. 562−568.
  91. Kim I.C., Bragg P.D. Some properties of the Succinate Dehydrogenase of Escherichia coli // Canadian journal of biochemistry. -1971. -V. 49. P. 1098.
  92. Hirsch C.A., Rasminsky M., Davis B.D., Lin E.C. A fumarate reductase in Escherichia coli distinct from succinate dehydrogenase // J. Biol. Chem. 1963. -V. 238.-P. 3770−3774.
  93. Flint D.H. Initial kinetic and mechanistic characterization of Escherichia coli fumarase A // Arch. Biochem. Biophys. 1994. — V. 311. — N. 2. — P. 509−516.
  94. Wright S.K., Zhao F.J., Rardin J., Milbrandt J., Helton M., Furumo N.C. Mechanistic studies on malate dehydrogenase from Escherichia coli // Arch. Biochem. Biophys. 1995. — V. 321. -N. 2. — P. 289−296.
  95. Murphey W.H., Kitto G.B. Malate Dehydrogenase from E. coli // Methods in Enzymology. -1969. V. 13. — P. 145−147.
  96. MacKintosh C., Nimmo H.G. Purification and regulatory properties of isocitrate lyase from Escherichia coli ML308 // Biochem. J. 1988. — V. 250. — N. 1. — P. 25−31.
  97. Howard B.R., Endrizzi J.A., Remington S.J.Crystal structure of Escherichia coli malate synthase G complexed with magnesium and glyoxylate at 2.0 A resolution: mechanistic implications // Biochemistry. 2000. — V. 39. -N. 11. -P. 3156−3168.
  98. Falmagne P., Wiame J.M. Purification and partial characterization of two malate synthases of Echerichia coli // Eur. J. Biochem. 1973. — V. 37. — P. 415−424.
  99. Sundaram T.K., Chell R.M., Wilkinson A.E. Monomeric malate synthase from a thermophilic Bacillus. Molecular and kinetic characteristics // Arch. Biochem. Biophys.- 1980.-V. 199.-P. 515−525.
  100. Beeckmans S., Khan A.S., Kanarek L., Van Driessche E. Ligand binding on to maize (Zea mays) malate synthase: a structural study // Biochem. J. 1994. — V. 303.-P. 413−421.
  101. Padan E., Zilberstein D., Schuldiner S. pH homeostasis in bacteria // Biochim. Biophys. Acta. 1981. — V. 650. — P. 151−166.
  102. Gene-protein database of Escherichia coli K-12 // In E. coli and Salm. typhimurium:Cellular and Molecular Biology (Neidhardt FC, ed.). -1996. -Edition 6. ASM Press, Washington. — P. 2067.
  103. Teller J.K., Fahien L.A., Valdivia E. Interactions among mitochondrial aspartate aminotransferase, malate dehydrogenase, and the inner mitochondrial membrane from heart, hepatoma, and liver // J. Biol. Chem. 1999. — V. 265. -N. -32.-P. 19 486−19 494.
  104. Robinson J.B., Inman J.L., Sumegi B., Srere P.A. Further characterization of the Krebs Tricarboxylic Acid Cycle Metabolon // J. Biol. Chem. 1987. — V. 262.-N. 4.-P. 1786−1790.
  105. Fahien L.A., Kmiotek E.H., MacDonald M.J., Fibich В., Mandic M. Regulation of malate dehydrogenase activity by glutamate, citrate, a-ketoglutarate, and multienzyme interaction. // J. Biol. Chem. 1988. — V. 263. — N. 22. — P.10 687−10 697.
  106. Panov A.V., Scaduto R.C. Jr. Influence of calcium on NADH and succinate oxidation by rat heart submitochondrial particles // Arch. Biochem. Biophys. -1995.-V. 316.-N. 2.-P. 815−820.
  107. В.П. Энергетика биологических мембран // 1989. Москва. -«Наука».
  108. Wright В.Е., Butler М.Н., Albe K.R. Systems analysis of the tricarboxylic acid cycle in Dictyostelium discoideum. I. The basis for model construction // J. Biol. Chem. 1992. -V. 267. -N. 5. — P. 3101−3105.
  109. Hoek J.B. GDH and the oxidoreduction state of nicotinamide nucleotides in rat-liver mitochondria. 1971. Ph. D. Thesis.
  110. Garber AJ, Hanson RW. The interrelationships of the various pathways forming gluconeogenic precursors in guinea pig liver mitochondria. 1971. J. Biol. Chem., 246, 589−598.
  111. Williamson DH, Lund P, Krebs HA. The redox state of free nicotinamide-adenine dinucleotide in the cytoplasm and mitochondria of rat liver. 1967. Biochem. J., 103,514−527.
  112. Hansford RG, Johnson RN. The steady state concentrations of coenzyme A-SH and coenzyme A thioester, citrate, and isocitrate during tricarboxylate cycle oxidations in rabbit heart mitochondria. 1975. J. Biol. Chem., 250, 8361−8375.
  113. Vallari DS, Jackowski S, Rock CO. Regulation of pantothenate kinase by coenzyme A and its thioesters. 1987. J. Biol. Chem., 262, 2468−2471.
  114. Lakshmi TM, Helling RB. Acetate metabolism in Escherichia coli. 1978. Can. J. Microbiol., 24(2), 149−153.
  115. Varghese S, Tang Y, Imlay JA (2003) Contrasting sensitivities of Escherichia coli aconitases A and B to oxidation and iron depletion. J. Bacterid., 185, 221 230.
  116. Walsh K., Koshland DE. Branch point control by the Phosphorylation state of isocitrate dehydrogenase. 1985. J. Biol. Chem., 260(14), 8430−8437.
  117. LaPorte D.C., Koshland D.E.Jr. Phosphorylation of isocitrate dehydrogenase as a demonstration of enhanced sensitivity in covalent regulation. 1983. Nature. 305(5932), 286−290.121. http://redpoll.pharmacy.ualberta.ca/CCDB/cgi-bin/STAT NEW. cgi
  118. Andersen K. B., K. von Meyenburg. Charges of nicotinamide adenine nucleotides and adenylate energy charge as regulatory parameters of the metabolism in Escherichia coli. 1977. J. Biol. Chem., 252(12), 4151−4156.
  119. S.L. Miller, D. Smith-Magowan. The thermodynamics of the Krebs cycle and related compounds. 1990. J. Phys. Chem., 19(4), 1049−1073.
  120. Krebs A, Bridger WA. The kinetic properties of phosphoenolpyruvate carboxykinase of Escherichia coli. 1980. // Can journal of biochemistry, 58, 309−318.
  121. Rose IA, Grunberg-Manago M, Korey SR, Ocho A S. Enzymatic phosphorylation of acetate. 1954. J. Biol. Chem., 211, 737−756.
  122. Suzuki T. Phosphotransacetylase of Escherichia coli B, activation by pyruvate and inhibition by NADH and certain nucleotides. 1969. Biochim. Biophys. Acta, 191, 559−569.
  123. Jordan PA, Tang Y, Bradbury AJ, Thomson AJ, Guest JR. Biochemical and spectroscopic characterization of E. coli aconitases (AcnA and AcnB). 1999. Biochem. J., 344, 739−746.
  124. Sakamoto N, Kotre AM, Savageau MA. Glutamate dehydrogenase from Escherichia coli: purification and properties. 1975. J. Bacterid., 124(2), 775−783.
  125. Thuma E., Schirmer R.H., Schirmer I. Preparation and characterization of a crystalline human ATP: AMP phosphotransferase // Biochim. Biophys. Acta.-1972.-V. 268. -N. 1. -P. 81−91.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!