Analiza metaboličke kontrole

Из Википедије, слободне енциклопедије
Иди на навигацију Иди на претрагу

Analiza metaboličke kontrole (engl. Metabolic control analysis - MCA) predstavlja matematički okvir za opisivanje metaboličkih, signalnih, i genetičkih puteva. MCA kvantifikuje kako promenljive, kao što su fluksevi i koncentracije hemikalija, zavise od parametara mreže. Kontretno ovim pristupom se može opisati kako svojstva zavisna od mreže, zvana kontrolni koeficijenti, zavise od lokalnih osobina zvanih elastičnosti.[1][2][3]

Analiza metaboličke kontrole je orginalno bila razvijena za opisivanje kontrole mataboličkih puteva, ali je naknadno njen opseg proširen tako da ona sad opisuje i signalne i genetičke mreže. MCA se ponekad naziva metaboličkom kontrolnom teorijom, mada se toj terminologiji veoma oštro suprotstavlja Henrik Kakser, jedan od osnivača polja metaboličke kontrole.

Novija istaraživanja[4] su pokazala da se MCA može direktno povezati sa klasičnom teorijom kontrole.

Teorija biohemijskih sistema[5] je sličan formalizam, mada sa veoma različitim ciljem. Oba pristupa su proizašla iz ranije teoretske analize Džosefa Higinsa.[6]

Kontrolni koeficijenti[уреди]

Kontrolni koeficijent[7][8][9] je mera relativne promene stabilnog stanja u promenljivama sistema, e.g. fluksa puta (J) ili koncentracije metabolita (S), u odgovoru na relativnu promenu parametra, e.g. aktivnosti enzima ili brzine pri stabilnom stanju () koraka i. Dva glavna kontrolna koeficijenta su fluks i koncentracija. Koeficijenti kontrole fluksa su definisani sa:

a koneficijenti kontrole koncentracije su definisani sa:

Teoremi sumacije[уреди]

Teoremu sumacije kontrole fluksa su nezavisno otkrili Kakser/Bernsova grupa i Hajnrih/Rapoportova grupa tokom ranih 1970-tih i kasnih 1960-tih. Teorema sumacije kontrole fluksa navodi da su metabolički fluksovi sistemska svojstva i da njihovu kontrolu dele sve reakcije sistema. Kad pojedinačna reakcija promeni svoju kontrolu fluksa, to se kompenzuje promenama kontrole istog fluksa u svim drugim reakcijama.

Reference[уреди]

  1. ^ Fell D., (1997) Understanding the Control of Metabolism, Portland Press.
  2. ^ Heinrich R. and Schuster S. (1996) The Regulation of Cellular Systems, Chapman and Hall.
  3. ^ Salter, M.; Knowles, R. G.; Pogson, C. I. (1994). „Metabolic control”. Essays in biochemistry. 28: 1—12. PMID 7925313. 
  4. ^ Ingalls, B. P. (2004) A Frequency Domain Approach to Sensitivity Analysis of Biochemical Systems , Journal of Physical Chemistry B, 108, 1143-1152.
  5. ^ Savageau M.A (1976) Biochemical systems analysis: a study of function and design in molecular biology, Reading, MA, Addison–Wesley.
  6. ^ Higgins, J. (1963). „Analysis of sequential reactions”. Annals of the New York Academy of Sciences. 108: 305—321. PMID 13954410. doi:10.1111/j.1749-6632.1963.tb13382.x. 
  7. ^ Kacser, H.; Burns, J. A. (1973). „The control of flux”. Symposia of the Society for Experimental Biology. 27: 65—104. PMID 4148886. 
  8. ^ Heinrich, R.; Rapoport, T. A. (1974). „A linear steady-state treatment of enzymatic chains. General properties, control and effector strength”. European Journal of Biochemistry / FEBS. 42 (1): 89—95. PMID 4830198. doi:10.1111/j.1432-1033.1974.tb03318.x. 
  9. ^ Burns, J.A.; Cornish-Bowden, A.; Groen, A.K.; Heinrich, R.; Kacser, H.; Porteous, J.W.; Rapoport, S.M.; Rapoport, T.A.; Stucki, J.W.; Tager, J.M.; Wanders, R.J.A.; Westerhoff, H.V. (1985). „Control analysis of metabolic systems”. Trends Biochem. Sci. 10: 16. doi:10.1016/0968-0004(85)90008-8. 

Spoljašnje veze[уреди]