Son proteínas oligoméricas con múltiples sitios de unión ENZIMAS QUE NO SIGUEN LA CINETICA DE MICHAELIS-MENTEN: ENZIMAS ALOSTERICOS Son proteínas oligoméricas con múltiples sitios de unión Presentan el fenómeno de cooperatividad Su actividad está modulada por ligandos que se unen en sitios distintos al centro activo (efectores alostéricos) Presentan cinética de tipo sigmoide

Tiene dos estados conformacionales T y R La ATCasa cataliza la etapa limitante de la vía, se inhibe por el producto final CTP, y se activa por ATP Tiene dos estados conformacionales T y R Two catalytic trimers are stacked one on top of the other linked by three dimers of the regulatory chains

La ATCasa consta de subunidades catalíticas y subunidades reguladoras. Las catalíticas se agrupan en dos trímeros. Las reguladoras se agrupan en tres dímeros

La unión de sustrato (ej Asp) a la ATCasa estabiliza la conformación más activa (R)

La unión del producto final de la vía (el CTP) a la ATCasa estabiliza la conformación menos activa (T)

La enzima alostérica ATCasa desarrolla una cinética sigmoide La transición de T a R, favorecida por la unión de S a un centro activo, aumenta la actividad de los centros activos restantes. Esta característica se llama cooperatividad

Enz. Alostérico Enz. Michaeliano

RESPUESTA DE LA CINETICA ENZIMATICA A FACTORES DEL ENTORNO Y REGULADORES 1. Variaciones fisico-químicas del entorno: Efecto del pH Efecto de la temperatura 2. Efecto de Inhibidores: Inhibidores reversibles Inhibidores irreversibles Inhibidores alostéricos 3. Efecto de activadores: Ligandos de bajo peso molecular Interacción proteína-proteína 4. Regulación por modificaciones covalentes: Modificaciones irreversibles (proteolisis) Modificaciones reversibles Compartimentación Estabilidad Control metabólico Farmacología Toxicología Control metabólico Control metabólico

EFECTO DEL pH SOBRE LA ACTIVIDAD ENZIMATICA Fosfatasa ácida Fosfatasa alcalina V pH óptimo:5 pH óptimo: 7.4 pH óptimo: 10 pH 4 6 8 10 12

EFECTO DE LA TEMPERATURA SOBRE LA ACTIVIDAD ENZIMATICA Hom@ sapiens Bacillus termophilus V Tóptima: 37ºC Tóptima: 70ºC 30 40 50 60 70 80 T

INHIBICIÓN DE LA ACTIVIDAD ENZIMATICA Atendiendo al modo de unión a la enzima, los inhibidores se clasifican en dos grupos: Irreversibles: que se unen a la enzima por enlaces covalentes y la inactivan permanentemente Reversibles: que lo hacen mediante enlaces no covalentes y en condiciones adecuadas pueden ser desplazados de la proteína, que recupera sus características nativas. Los inhibidores fisiológicos que contribuyen in vivo a la regulación del metabolismo son de este tipo. Inhibidores irreversibles: Los inhibidores de este tipo son comunes en farmacología, y resultan útiles en el tratamiento de patologías muy diversas. Por ejemplo, la penicilina que inhibe irreversiblemente una enzima clave para la síntesis de la pared celular de muchas bacterias. La Aspirina inhibe la COX que sintetiza PG. Inhibidores reversibles: Competitivos, no competitivos y acompetitivos

INHIBICION REVERSIBLE DE LA ACTIVIDAD ENZIMATICA 1. INHIBIDORES COMPETITIVOS: Estructuralmente semejantes al sustrato Compiten con el sustrato por el centro activo Aumenta la Km del sustrato No modifican la Vmax 1/V +INH E +S ES E+P E +I EI 1/{S}

INHIBICION REVERSIBLE DE LA ACTIVIDAD ENZIMATICA 2. INHIBIDORES NO COMPETITIVOS: Se unen a sitios de unión distintos del centro activo Presentan afinidad por el enzima libre o unido a S No modifican la Km del sustrato Disminuyen la Vmax 1/V +INH E +S ES E+P E +I EI 1/{S} ES +I ESI

INHIBICION REVERSIBLE DE LA ACTIVIDAD ENZIMATICA 3. INHIBIDORES ACOMPETITIVOS: Se unen al complejo ES formando un complejo ternario Presentan afinidad por el enzima libre o unido a S Disminuyen la Km del sustrato Disminuyen la Vmax 1/V +INH E +S ES E+P ES +I ESI 1/{S}

MODULACION ALOSTERICA DE LA ACTIVIDAD ENZIMATICA Los activadores desplazan el equilibrio hacia la forma R Aumentan la afinidad del enzima Los inhibidores desplazan el equilibrio hacia la forma T Disminuye la afinidad del enzima