Tema 16 INHIBICIÓN ENZIMÁTICA II

Presentación del tema: "Tema 16 INHIBICIÓN ENZIMÁTICA II"— Transcripción de la presentación:

1 Tema 16 INHIBICIÓN ENZIMÁTICA II
1. Inhibición pseudoirreversibles 2. Inhibición irreversible 2.1 Inhibidores irreversibles o venenos catalíticos 2.2 Análisis de la velocidad de inactivación enzimática 2.3. Tipos de mecanismos de inhibición irreversible 1.-Inhibición irreversible simple. 2. Inhibición irreversible simple en presencia de Sustrato. 3.-Inhibición irreversible simple tiempo dependiente 4.-Inhibición irreversible simple tiempo dependiente en presencia de Sustrato.

2 1. Inhibición Pseudoirreversible
Inhibidores [I] no es >>> [E] Inhiben a concentraciones parecidas a la enzima Ki <<<<< Ki de Inhibidores reversibles Orden a Unión fuerte a los enzimas Pseudoirreversible el equilibrio está completamente desplazado hacia la formación del complejo [EI] [EI] no es despreciable E +I EI Io= I + EI Eo=E + EI a razón de velocidades máximas en presencia y ausencia de inhibidor

3 EI = Eo – E EI = Eo – aEo EI = Eo (1-a) Io= I + EI Eo=E + EI Dividiendo los dos miembros por (1-a)

4 m=Ki Eo 1/a a valores experimentales

5 Inhibidor titula a la enzima
Representación de Willian y Morrison: Inhibición pseudoirreversible Io=0 vo Io=1,5nM Io=3,0 nM Io=4,5nM 1,5 3,0 4,5 Eo nM Inhibidor titula a la enzima

6 2. Inhibidores irreversibles 2.1 Venenos Catalíticos
Inhibidor irreversible une a la enzima por un proceso irreversible* (constante de disociación 10-9 mol l-1) Inhibidores se unen por enlaces covalentes a centro activo de la enzima Inhibición suele ser progresiva. Depende del tiempo * Los inhibidores irreversibles o venenos catalíticos son sustancias que se unen a la enzima de manera tal que reducen su actividad prácticamente a cero. - Esto es de particular importancia en los procesos de purificación de enzimas: * Muchas enzimas son “envenenadas” por trazas de metales pesados, y por esta razón, es una práctica común utilizar sustancias complejantes, p. ej., EDTA, en los tampones de ensayo, para secuestrar estos metales pesados.

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8 Prostaglandin-H-Sintasa
aspirina Prostaglandin-H-Sintasa

9 -La aspirina inhibe la formación de Protaglandina-G2, gracias a la metilación de la subunidad o dominio responsable de la actividad ciclooxigenasa, de la Prostaglandina-H-sintetasa.

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12 Penicilina

13 La enzima modificada por la penicilina no puede unir el puente de poli-Gly

14 2.2. Análisis de la velocidad de la inhibición irreversible
E +I EI* Se forma este complejo que es inactivo Cinética [I]>>>[E] El I esta en exceso no cambia durante la inhibición [I] =[Io] La cinética de la inhibición irreversible puede ser modelada usando un modelo de primer orden de la forma [EI]* mM [EI]*=[ET] (1-exp-k`T) K`(s-1) tendrá un significado diferente dependiendo del mecanismo exacto de inhibición Tiempo (s)

15 2.3. Tipos de mecanismos de inhibición irreversible
1.-Inhibición irreversible simple. E + I EI* 2.-Inhibición irreversible simple en presencia de Sustrato. E + S ES 3.- IInhibición irreversible simple tiempo dependiente E + I EI EI* 4.- Inhibición irreversible simple tiempo dependiente en presencia de Sustrato. E + I EI EI*

16 1.-Inhibición irreversible simple.
ki E + I EI* Reacción de segundo orden ki constante de inhibición de segundo orden (M-1 s-1) Ecuación diferencial que describe la formación de complejo EI I =Io Ecuación diferencial de primer orden describe el cambio en la concentración de [EI] en el tiempo k`=ki [Io]

17 Integración de la ecuación
[EI]* mM k`=ki [Io] Calcula k` Tiempo (s) Se obtiene una constante de inhibición de segundo orden

18 Substrato puede proteger a la enzima de la inhibición irreversible
2. Inhibición irreversible simple en presencia de Sustrato. ki E + I EI* E + S ES Substrato puede proteger a la enzima de la inhibición irreversible Ks Ecuación diferencial que describe la formación de complejo EI* I = Io Sustituyendo y despejando

19 ki Integración de la ecuación Calcula k` k`(s-1)
[EI]* mM Calcula k` Tiempo (s) k`(s-1) Graficando k` frente a diferentes concentraciones de Inhibidor m S y Ks constantes se pueden calcular idenpendientemente ki Io mM

20 3.-Inhibición irreversible simple tiempo dependiente
E + I EI EI* Ki ki Rápido equilibrio reversible entre E y el I seguida de una reacción lenta e irreversible de inactivación [EI]* Ecuación diferencial que describe la formación de complejo EI*

21 Integración de la ecuación Calcula k`
[EI]* mM Calcula k` k`(s-1) Graficando k` frente a diferentes concentraciones de Inhibidor Hipérbola rectangular Ki y ki Procedimientos de regresión no linear Io mM

22 4.-Inhibición irreversible simple tiempo dependiente en presencia de Sustrato.
Ki ki E + I EI EI* E + S ES Ks Sustituyendo y despejando

23 Integración de la ecuación Calcula k`
[EI]* mM Calcula k` k`(s-1) Graficando k` frente a diferentes concentraciones de Inhibidor Hipérbola rectangular Ki y ki Procedimientos de regresión no linear Io mM

24 Como distinguirías entre una Inhibición irreversible tiempo dependiente y otra Inhibición irreversible tiempo independiente k`(s-1) k`(s-1) Io mM Io mM

25 RESUMEN ● Existen unos inhibidores denominados pseudoirreversibles que no cumplen todas las condiciones de Michaelis, puesto que la concentración inicial de inhibidor [Io] es efectiva al mismo orden de magnitud que la concentración inicial de enzima. En este tipo de inhibición la Ki presenta valores que van desde Se comportan como inhibidores pseudoirreversibles la gran mayoria de inhidores de naturaleza proteica, así como los anticuerpos obtenidos frente a las proteínas enzimáticas. El comportamiento cinético es diferente de los inhibidores reversibles. ● Los inhibidores suicidas son compuestos que son inactivos como inhibidores en ausencia de enzimas, se activan específicamente por la enzima a la que van a inhibir , uniéndose covalentemente a la proteína enzimática. ● Análisis de la velocidad de la inhibición irreversible. Muestra un comportamiento dependiente de la presencia de substrato y de la posibilidad que el parámetro tiempo influya en el proceso de unión covalente. Así se distinguen desde el punto de vista cinético: Inhibición irreversible simple Inhibición irreversible simple en presencia de Sustrato. Inhibición irreversible simple tiempo dependiente Inhibición irreversible simple tiempo dependiente en presencia de Sustrato