Laboratory Guide to Biochemistry, Enzymology, and Protein Physical Chemistry: A Study of Aspartate Transcarbamylase

مطالعه یک ماده به خوبی انتخاب شده، در اینجا آسپارتات ترانس کرب آمیلاز، می تواند مبنای عالی برای یک دوره آزمایشگاهی فراهم کند. دانش آموز با انواع ایده های علمی و بسیاری از فنون تجربی و تفسیری آشنا می شود. این آنزیم به آسانی در دسترس است، نسبتاً پایدار است، ادبیات گسترده ای دارد و رفتار آن دارای جنبه های مختلفی است: مهار سوبسترا، تغییر بزرگ در ساختار بر اثر فعال شدن همو استوایی توسط سوبستراها، تحریک آلوستریک توسط ATP، مهار آلوستریک توسط CTP هم افزایی با VTP، همکاری مثبت برای زیر لایه ها، همکاری منفی برای اتصال CTP، و تفکیک و مونتاژ مجدد زیرواحدهای Cand R2 از هولوآنزیم CI\5. علاوه بر جنبه‌های بیوشیمیایی شناخته شده این ویژگی‌ها، نتایج به‌دست‌آمده در اینجا را می‌توان در پرتو ساختارهای پراش پرتو ایکس با وضوح بالا در فرم‌های T و R، نتایج پراکندگی پرتو ایکس با زاویه پایین تفسیر کرد. و تعداد زیادی جهش یافته که اکنون با روشهای DNA نوترکیب در دسترس هستند. توسعه آینده این دوره همچنین می‌تواند شامل بخشی از این روش‌ها و همچنین آزمایش‌های با دقت انتخاب شده در اینجا باشد. این رویکرد بیشتر شبیه به تحقیق است تا رویکردهایی که معمولاً در دوره های آزمایشگاهی بیوشیمی پیدا می شود. توسعه مداوم ایده ها در مورد یک آنزیم منفرد، که جنبه های زیادی را در رفتار خود نشان می دهد، مطمئناً مورد توجه دانش آموز قرار می گیرد. علاوه بر این، عمق و دلایلی برای حرکت رو به جلو بررسی می شود که بخش اساسی تحقیق است.

The study of a single well-chosen substance, here aspartate transcarb­ amylase, can provide an excellent basis for a laboratory course. The student is introduced to a variety of scientific ideas and to many experi­ mental and interpretive techniques. This enzyme is readily available, is relatively stable, has an extensive literature, and its behavior has many facets: substrate inhibition, a large change in structure upon homo­ tropic activation by substrates, allosteric stimulation by ATP, allosteric inhibition by CTP synergistic with VTP, positive cooperativity for sub­ strates, negative cooperativity for CTP binding, and dissociation and reassembly of subunits Cand R2 from the holoenzyme CI\5. In addition 3 6 to the known biochemical aspects of these properties, the results ob­ tained here can be interpreted in the light of the high-resolution X-ray diffraction structures of the T and R forms, the low-angle X-ray scattering results, and the large number of mutants now available by recombinant DNA methods. Future development of this course could also involve part of these methods, as well as the carefully chosen experiments described here. This approach resembles research more than the approaches one usually finds in biochemical laboratory courses. A consistent develop­ ment of ideas about a single enzyme, which shows so many facets in its behavior, is sure to hold the interest of the student. Moreover, one explores a depth, and reasons to move forward, that are an essential part of research.