Helse og Sykdom
1. Allosterisk regulering: Hormoner kan binde seg til spesifikke allosteriske steder på enzymer, og forårsake konformasjonsendringer som enten kan øke eller redusere enzymaktiviteten. For eksempel binder hormonet insulin seg til allosteriske steder på glykogenfosforylase, et enzym som er involvert i glykogennedbrytning. Insulinbinding reduserer enzymets affinitet for dets substrat, glukose-1-fosfat, og reduserer dermed aktiviteten til glykogenfosforylase og hemmer glykogennedbrytning.
2. Kovalent modifikasjon: Noen hormoner kan indusere kovalente modifikasjoner av enzymer, slik som fosforylering, glykosylering eller acetylering. Disse modifikasjonene kan endre enzymets struktur og aktivitet. For eksempel stimulerer hormonet glukagon produksjonen av syklisk AMP (cAMP), som aktiverer cAMP-avhengig proteinkinase (PKA). PKA fosforylerer forskjellige enzymer, inkludert glykogensyntase, et enzym som er ansvarlig for glykogensyntese. Fosforylering av PKA inaktiverer glykogensyntase, noe som fører til redusert glykogensyntese.
3. Forskrift om genuttrykk: Hormoner kan regulere uttrykket av gener som koder for spesifikke enzymer. Ved å endre nivåene av disse enzymene, kan hormoner påvirke metabolske veier. For eksempel øker hormonet skjoldbruskkjertelhormon transkripsjonen av gener som koder for enzymer involvert i energimetabolismen, slik som ATP-syntase og cytokromoksidase. Dette fører til en generell økning i cellulær metabolsk hastighet.
4. Proteolytisk aktivering: Visse hormoner kan aktivere enzymer ved proteolytisk spaltning, og konvertere inaktive forløpere til aktive former. Et velkjent eksempel er aktivering av zymogen-proenzymer (f.eks. pepsinogen, trypsinogen) i fordøyelsessystemet. Hormoner som gastrin og kolecystokinin stimulerer frigjøringen av disse zymogenene, som deretter spaltes til deres aktive former av proteolytiske enzymer.
5. Regulering av enzymsyntese: Hormoner kan kontrollere syntesen av spesifikke enzymer ved å endre transkripsjonen og translasjonen av de tilsvarende genene. Dette kan føre til endringer i forekomsten av enzymer i cellene og følgelig påvirke enzymaktiviteten. Hormonet østrogen oppregulerer for eksempel uttrykket av genet som koder for aromatase, et enzym som er ansvarlig for å omdanne testosteron til østradiol.
Samlet sett kan hormoner påvirke enzymaktivitet ved allosterisk regulering, kovalente modifikasjoner, genekspresjonsregulering, proteolytisk aktivering og modulering av enzymsyntese. Disse mekanismene tillater hormoner å utøve kontroll over ulike cellulære prosesser og opprettholde fysiologisk homeostase.