Enzimas michaelianas Efecto de inhibidores Cinética enzimática Regulación de la actividad enzimática

Enzima alostéricaEnzima micheliana Sigmoide Hipérbola

Enzimas michaelianas Formación del complejo enzima-sustrato Suposición de equilibrio k -1 >>> k 2 La concentración del complejo enzima-sustrato se mantiene constante durante toda la reacción. Teoría del estado estacionario E + S ES Complejo enzima- sustrato E + P k1k1 k -1 k2k2

Curva de progreso de los componentes de una reacción Michaelis–Menten simple

[P][P] Tiempo [S1][S1] [S2][S2] Vo 1 Vo 2 Curva de progreso de una reacción catalizada por una enzima  P dt d v  S d  -

Ecuación de Michaelis Menten E + S  ES  E + P k1k1 k-1k-1 k2k2   ES P 2 k dt d v 

E + S  ES  E + P k1k1 k-1k-1 k2k2 En estado estacionario, la velocidad de formación y rompimiento del complejo ES es igual: k 1 [E][S] = k -1 [ES] + k 2 [ES] k -1 + k 2 [ES] = [E][S] k1k1

k -1 + k 2 [ES] = [E][S] k1k1 [E] T = [E] L + [ES] k -1 + k 2 [ES] = ([E] T - [ES]) [S] k1k1 Km [ES] = ([E] T - [ES]) [S] Km [ES]= Km [E] T [S][S] [S][S] +

[ES]= Km [E] T [S][S] [S][S] +   ES 2 k v  = Km [E] T [S][S] [S][S] + v k 2 A altas concentraciones de sustratos v= Vmax V max = [E] T k 2 = Km [S][S] [S][S] + v V max

Ecuación de Michaelis Menten [P][P] Tiempo [S1][S1] [S2][S2] Vo 1 Vo 2 Vo = dP dt

Gráfico de los dobles recíprocos (Lineweaver–Burk) V 1 = V max + 1 V [S] 1 V 1 = K M

Conclusiones de la ecuación de Michaelis - Menten cuando [S]= K M, la ecuación queda: cuando [S] >> K M, la ecuación queda cuando [S] << K M, la ecuación queda

Significado of K m Km da cuenta de la afinidad de la enzima por el sustrato Km baja significa una alta afinidad por el sustrato; Km alta significa una baja afinidad por el sustrato Si se compara una enzima con dos sustratos Hexokinasa : D-fructosa Km = 1.5 mM D-glucosa Km = 0.15 mM Si se compara dos enzimas con el mismo sustrato Hexokinasa: D-glucosa Km = 0.15 mM Glucokinasa: D-glucosa Km = 20 mM

Kcat es el número de moles de sustrato convertidos a producto por segungo y por mol de enzima Es una medida útil para comparar las actividades de diferentes enzimas k cat o número de recambio En la cinética de Michaelis -Menton k 2 = k cat V max = [E] T k 2

Significado de la k cat o el número de recambio, cont…..

Efecto de inhibidores Inhibidor reversible: unión no covalente de un compuesto a una enzima Inhibidor irreversible : generalmente es un compuesto que se une covalentemente a la enzima - Inhibidor competitivo - Inhibidor no competitivo - Inhibidor acompetitivo

Inhibidores reversibles

Inhibidor competitivo K i = constante de disociación para el inhibidor

Ejemplo de un inhibidor competitivo

Cinética de un inhibidor competitivo V max no cambia K m aumenta

Inhibidor no-competitivo

Cinética para un inhibidor no-competitivo V max dismunuye K m no cambia

1.Regulación alostérica 2. Modificación covalente reversible 3. Activación proteolítica 4. Cambio en el número de enzima presente Regulación de la actividad enzimática

Enzimas alostéricas

Aspartato transcarbamoilasa

Estado R Estado T

Voet Biochemistry 3e © 2004 John Wiley & Sons, Inc. Figure 13-7aX-Ray structure of ATCase. (a) (left) T-state ATCase along the protein’s molecular threefold axis of symmetry. Page 467

Voet Biochemistry 3e © 2004 John Wiley & Sons, Inc. Figure 13-7aX-Ray structure of ATCase. (a) (right) R-state ATCase along the protein’s molecular threefold axis of symmetry. Page 467

Voet Biochemistry 3e © 2004 John Wiley & Sons, Inc. Figure 13-7bX-Ray structure of ATCase. (b) (left) T-state ATCase along the protein’s molecular twofold axis of symmetry. Page 467

Voet Biochemistry 3e © 2004 John Wiley & Sons, Inc. Figure 13-7bX-Ray structure of ATCase. (b) (right) R-state ATCase along the protein’s molecular twofold axis of symmetry. Page 467

Regulación de la actividad enzimática Modificación covalente

Quinasa Fosfatasa Modificación covalente

Activación por rompimiento proteolítico

Secreción de los zimógenos

36 Zymogen activation by proteolytic cleavage Digestive proteins of duodenum Secreted by cells that line duodenum Zymogens orange, active enzymes yellow

Activación proteolítica del chimotripsinógeno 3 cadenas unidas por dos puentes disúlfuro (A-B y B-C)