Анализа метаболичке контроле

Анализа метаболичке контроле (енгл. Metabolic control analysis - МЦА) представља математички оквир за описивање метаболичких, сигналних, и генетичких путева. МЦА квантификује како променљиве, као што су флуксеви и концентрације хемикалија, зависе од параметара мреже. Контретно овим приступом се може описати како својства зависна од мреже, звана контролни коефицијенти, зависе од локалних особина званих еластичности.^[1]^[2]^[3]

Анализа метаболичке контроле је оригинално била развијена за описивање контроле матаболичких путева, али је накнадно њен опсег проширен тако да она сад описује и сигналне и генетичке мреже. МЦА се понекад назива метаболичком контролном теоријом, мада се тој терминологији веома оштро супротставља Хенрик Каксер, један од оснивача поља метаболичке контроле.

Новија истараживања^[4] су показала да се МЦА може директно повезати са класичном теоријом контроле.

Теорија биохемијских система^[5] је сличан формализам, мада са веома различитим циљем. Оба приступа су произашла из раније теоретске анализе Џосефа Хигинса.^[6]

Контролни коефицијенти

Контролни коефицијент^[7]^[8]^[9] је мера релативне промене стабилног стања у променљивама система, е.г. флукса пута (Ј) или концентрације метаболита (С), у одговору на релативну промену параметра, е.г. активности ензима или брзине при стабилном стању ( $v_{i}$ ) корака i. Два главна контролна коефицијента су флукс и концентрација. Коефицијенти контроле флукса су дефинисани са:

C_{v_{i}}^{J}=\left({\frac {dJ}{dp}}{\frac {p}{J}}\right){\bigg /}\left({\frac {\partial v_{i}}{\partial p}}{\frac {p}{v_{i}}}\right)={\frac {d\ln J}{d\ln v_{i}}}

а конефицијенти контроле концентрације су дефинисани са:

C_{v_{i}}^{S}=\left({\frac {dS}{dp}}{\frac {p}{S}}\right){\bigg /}\left({\frac {\partial v_{i}}{\partial p}}{\frac {p}{v_{i}}}\right)={\frac {d\ln S}{d\ln v_{i}}}

Теореми сумације

Теорему сумације контроле флукса су независно открили Каксер/Бернсова група и Хајнрих/Рапопортова група током раних 1970-тих и касних 1960-тих. Теорема сумације контроле флукса наводи да су метаболички флуксови системска својства и да њихову контролу деле све реакције система. Кад појединачна реакција промени своју контролу флукса, то се компензује променама контроле истог флукса у свим другим реакцијама.

\sum _{i}C_{v_{i}}^{J}=1

\sum _{i}C_{v_{i}}^{S}=0

Референце

^ Фелл D., (1997) Ундерстандинг тхе Цонтрол оф Метаболисм, Портланд Пресс.
^ Хеинрицх Р. анд Сцхустер С. (1996) Тхе Регулатион оф Целлулар Сyстемс, Цхапман анд Халл.
^ Салтер, M.; Кноwлес, Р. Г.; Погсон, C. I. (1994). „Метаболиц цонтрол”. Ессаyс ин биоцхемистрy. 28: 1—12. ПМИД 7925313.
^ Ингаллс, Б. П. (2004) А Фреqуенцy Домаин Аппроацх то Сенситивитy Аналyсис оф Биоцхемицал Сyстемс , Јоурнал оф Пхyсицал Цхемистрy Б, 108, 1143-1152.
^ Савагеау M.А (1976) Биоцхемицал сyстемс аналyсис: а студy оф фунцтион анд десигн ин молецулар биологy, Реадинг, МА, Аддисон–Wеслеy.
^ Хиггинс, Ј. (1963). „Аналyсис оф сеqуентиал реацтионс”. Анналс оф тхе Неw Yорк Ацадемy оф Сциенцес. 108: 305—321. ПМИД 13954410. дои:10.1111/ј.1749-6632.1963.тб13382.x.
^ Кацсер, Х.; Бурнс, Ј. А. (1973). „Тхе цонтрол оф флуx”. Сyмпосиа оф тхе Социетy фор Еxпериментал Биологy. 27: 65—104. ПМИД 4148886.
^ Хеинрицх, Р.; Рапопорт, Т. А. (1974). „А линеар стеадy-стате треатмент оф ензyматиц цхаинс. Генерал пропертиес, цонтрол анд еффецтор стренгтх”. Еуропеан Јоурнал оф Биоцхемистрy / ФЕБС. 42 (1): 89—95. ПМИД 4830198. дои:10.1111/ј.1432-1033.1974.тб03318.x.
^ Бурнс, Ј.А.; Цорнисх-Боwден, А.; Гроен, А.К.; Хеинрицх, Р.; Кацсер, Х.; Портеоус, Ј.W.; Рапопорт, С.M.; Рапопорт, Т.А.; Стуцки, Ј.W.; Тагер, Ј.M.; Wандерс, Р.Ј.А.; Wестерхофф, Х.V. (1985). „Цонтрол аналyсис оф метаболиц сyстемс”. Трендс Биоцхем. Сци. 10: 16. дои:10.1016/0968-0004(85)90008-8.

Спољашње везе

Тхе Метаболиц Цонтрол Аналyсис Wеб

[1] Фелл D., (1997) Ундерстандинг тхе Цонтрол оф Метаболисм, Портланд Пресс.

[2] Хеинрицх Р. анд Сцхустер С. (1996) Тхе Регулатион оф Целлулар Сyстемс, Цхапман анд Халл.

[3] Салтер, M.; Кноwлес, Р. Г.; Погсон, C. I. (1994). „Метаболиц цонтрол”. Ессаyс ин биоцхемистрy. 28: 1—12. ПМИД 7925313.

[4] Ингаллс, Б. П. (2004) А Фреqуенцy Домаин Аппроацх то Сенситивитy Аналyсис оф Биоцхемицал Сyстемс , Јоурнал оф Пхyсицал Цхемистрy Б, 108, 1143-1152.

[5] Савагеау M.А (1976) Биоцхемицал сyстемс аналyсис: а студy оф фунцтион анд десигн ин молецулар биологy, Реадинг, МА, Аддисон–Wеслеy.

[6] Хиггинс, Ј. (1963). „Аналyсис оф сеqуентиал реацтионс”. Анналс оф тхе Неw Yорк Ацадемy оф Сциенцес. 108: 305—321. ПМИД 13954410. дои:10.1111/ј.1749-6632.1963.тб13382.x.

[7] Кацсер, Х.; Бурнс, Ј. А. (1973). „Тхе цонтрол оф флуx”. Сyмпосиа оф тхе Социетy фор Еxпериментал Биологy. 27: 65—104. ПМИД 4148886.

[8] Хеинрицх, Р.; Рапопорт, Т. А. (1974). „А линеар стеадy-стате треатмент оф ензyматиц цхаинс. Генерал пропертиес, цонтрол анд еффецтор стренгтх”. Еуропеан Јоурнал оф Биоцхемистрy / ФЕБС. 42 (1): 89—95. ПМИД 4830198. дои:10.1111/ј.1432-1033.1974.тб03318.x.

[9] Бурнс, Ј.А.; Цорнисх-Боwден, А.; Гроен, А.К.; Хеинрицх, Р.; Кацсер, Х.; Портеоус, Ј.W.; Рапопорт, С.M.; Рапопорт, Т.А.; Стуцки, Ј.W.; Тагер, Ј.M.; Wандерс, Р.Ј.А.; Wестерхофф, Х.V. (1985). „Цонтрол аналyсис оф метаболиц сyстемс”. Трендс Биоцхем. Сци. 10: 16. дои:10.1016/0968-0004(85)90008-8.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]