Enzimas Regulatorias. Enzimas Alostéricas. Enzimas modificadas covalentemente. Activación proteolítica de pro-enzimas

Transcripción

1 Enzimas Regulatorias Enzimas Alostéricas Enzimas modificadas covalentemente Activación proteolítica de pro-enzimas

2 La inhibición por retroalimentación se refiere a la inhibición de una de las primeras enzimas de la vía metabólica por los productos finales L-Isoleucina es un efector alostérico negativo de la enzima E1, treonina deshidratasa

3 Enzimas Regulatorias 1. Enzimas Alostéricas Presentan estructura cuaternaria Cinética sigmoide, indica cooperatividad entre las subunidades.la union de un sustrato a uno de los sitios, afecta el enlace en los otros sitios Son reguladas por la unión de: Moduladores positivos Moduladores negativos que pueden ser: Homotrópicos Heterotrópicos

4 Proteínas Alostéricas (Enzimas, Receptores, Transportadores) son proteínas con múltiples sitios que interactúan entre si. Sitio Activo: Sitio de unión al ligando o sustrato Sitio Alosterico: Sitio de unión al modulador Efectos Homotrópicos: cuando los sitios son idénticos. Por ejemplo las interacciones de la unión del O 2 a la Hb. Efectos Heterotrópicos, cuando la unión de un ligando afecta la unión de otro sitio diferente. Por ejemplo el efecto de BPG (Bifosfoglicerato) en la afinidad de la Hb por el O 2

5 Cooperatividad La proteínas con efectos cooperativos tienen curvas de saturación diferentes a la hipérbola rectangular (la función de saturación de tipo Michaelis-Menten). Pueden ser de dos clases: Efectos cooperativos positivos: Curvas sigmoideas Efectos cooperativos negativos: Curvas pseudo hiperbólicas Efectores Positivos o Activadores. Modifican las constantes de afinidad (aumentan la afinidad) de tal modo que la unión de la proteína al ligando tiene lugar a mas bajas concentraciones del ligando. Los efectores positivos disminuyen la cooperatividad. Efectores Negativos disminuyen las constantes de afinidad. Aumentan la cooperatividad.

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7 MIOGLOBINA Y HEMOGLOBINA UNION DEL OXIGENO Y es la función de saturación, donde si Y = 1, todos los sitios de la mioglobina están llenos con una molécula de O 2 ; entonces si Y = 0.5, entonces el 50% de la mioglobina esta unida a O 2 y 50% de la mioglobina esta vacante Curvas de Saturación de Mb/Hb

8 El equilibrio de disociación de mioglobina por O 2 puede describirse: MbO 2 Mb + O 2 ; & La ecuación de una hipérbola.,, Expresada en función de presiones parciales de O 2, donde P 50 = po 50% saturación.

9 Y la Hb? Obviamente es mas compleja la función de saturación. La forma sigmoide sigmoid shape (s-shape) de la curva de saturación indica cooperatividad. Esto es que la unión del O 2 a un sitio favorece la ocupación del siguiente (cooperatividad). Si las subunidades de la Hb son totalmente cooperativas (cuando una subunidad se une al O 2 se favorece la saturación total del oxigeno, del mismo modo si una libera el O 2 todas deben liberarlo, esto en función de la PO 2 ) Y la función de saturación será: ; Pero esta curva no se ajusta al modo de saturación sigmoidea

10 MODELO DE LA TRANSICION CONCERTADA Referido también como el modelo de conservación de la simetría propuesto por Monod, Wymann y Changeux (MWC) Postula que las subunidades están conectadas que el cambio conformacional en una subunidad se confiere a todas la subunidades Todas las subunidades están en la misma conformación La unión del ligando (sustrato o modulador) favorece el equilibrio de uno de los estados conformacionales T o R El equilibrio entre los estados R y T es favorecido por la unión del ligando.

11 El Modelo Monod-Wyman-Changeux (MWC) o o o o o Proteínas Alostéricas las subunidades están en conformación de simetría Protómeros (subunidades) pueden existir en dos conformaciones en equilibrio, T: tensa y R, relajada: alta afinidad por el sustrato este unidad o no al sustrato Ligandos pueden unirse a cada una de las conformaciones El cambio de conformación altera la afinidad de unión por el sustrato La simetría de la proteína es conservada durante el cambio conformacional: transición concertada.

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13 MODELO SECUENCIAL El modelo secuencial de la regulación alostérica sostiene que las subunidades están conectadas en forma que el cambio conformacional en una subunidad no induce un cambio similar en los otras. Todas las subunidades de la enzima no están necesariamente en la misma conformación La unión de la sustrato a la enzima es vía de adecuación inducida, que indica que cuando una molécula de sustrato colisiona con el sitio activo, la conformación del sitio activo cambia para unir al sustrato. Esta unión propaga el cambio en las subunidades adyacentes que aumentan la afinidad por el sustrato, no necesariamente a todas.

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15 Modelos para explicar cooperatividad

16 Enzimas Regulatorias 2. Enzimas Modificadas covalentemente Presentan estructura cuaternaria La unión es reversible y catalizada por enzimas

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20 Enzimas Regulatorias 3. Pro-enzimas Activadas por proteolisis Muchas enzimas se secretan como proenzimas o zimógenos que son catalíticamente inactivos.

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