ENZIMAS ALOSTERICAS

MODELOS ALOSTERICOS

MODELO CONCERTADO O DE SIMETRICA

M.W.Ch ( Monod – Wyman – Changeux )

Y = [ centros ocupados]

[centros totales]

Modelo secuencial ( Koshland, Nemethy y Filmer )

1 ) CADA UNA DE LAS SUBUNIDADE SOLO PUEDE ADOPTAR DOS ESTADOS CONFORMACIONALES R y T

2) LA UNION DEL S CAMBIA LA FORMA DE LA SUBUNIDAD A LA QUE ESTA LIGADO LA OTRA UNIDAD NO QUEDA ALTERADA.

3) EL CAMBIO CONFORMACIONAL DE S A UNA SUBUNIDAD PUEDE FAVORECER O NO LA UNION DE OTRAS SUBUNIDADES.

Existen en principio cuatro formas posibles de que la célula controle la velocidad de funcionamiento de dichas vías metabólicas:

1) DISPONIBILIDAD DE SUSTRATO La actividad de la enzima guarda proporcionalidad con los niveles de sustrato. Estos

determinan la mayor o menor velocidad en la actividad enzimática. Al aumentar la

concentración de sustrato, en la célula aumenta su utilización y viceversa.

2) MODIFICACIÓN COVALENTE Muchas enzimas son reguladas por el agregado o sustracción de grupos unidos covalentemente a la misma. La regulación covalente más frecuente se realiza por

modificación de los residuos de tirosina, serina y/o treonina de las enzimas por un

proceso de unión o eliminación de grupos fosfatos.

3) MODULACIÓN ALOSTÉRICA.

En algunas vías metabólicas, la

enzima que cataliza la primera etapa de la serie suele ser inhibida por el producto de la última.

Cuando la concentración de ese producto final

aumenta, ello indica que su elaboración excede las

necesidades y se frena el funcionamiento de la vía

reduciendo la actividad de la enzima reguladora. Se habla de un proceso de retroinhibición.

También puede suceder que una enzima

sea estimulada por algún agente que se

acumula en el medio. Cuando existe un

exceso de sustrato, él mismo promueve su

utilización activando a la enzima.

4) INDUCCIÓN O REPRESIÓN DE LA SINTÉSIS DE LA ENZIMA. En el caso de la inducción, el metabolito puede ser el mismo sustrato de la enzima

(metabolito inductor), y en la represión, el producto final de la vía metabólica de la cual

la enzima reprimida forma parte (metabolito represor). Este mecanismo es mucho más

lento que los anteriores ya que implica la síntesis o degradación de las enzimas

involucradas.

EFECTOS HOMOTROPICOS

-POSITIVOS

-NEGATIVOS

EFECTOS HETEROTROPICOS

-POSITIVOS

-NEGATIVOS

Modelo concertado efecto homotrópico +

efecto heterotrópico + -

Hemoglobina 02 efecto homotropico +

H+ , CO2 , BPG efecto heterotropico -

MODIFICACIONES REVERSIBLES

LAS ACTIVIDADES DE MUCHA ENZIMAS SE ENCUENTRAN REGULADAS

Retroinhibicion: Inhibicion por retroalimentación. Interacción Alostérica. Interacción Isosterica.

-Proteínas Reguladoras

-Modificación covalente

-Activación proteolitica (Zimógeno)

MODIFICACIONES IRREVERSIBLES DE LA ACTIVIDAD ENZIMATICA POR MEDIO DE

HIDRÓLISIS ESPECIFICA.

Enzimas digestivas

COENZIMAS

- GRUPO PROSTETICO

- COSUSTRATO (KM propio).

- CARRIERS

ACTIVACION POR RUPTURA PROTEOLITICA

1 – ENZIMAS DIGESTIVAS

2 – LA COAGULACION DE LA SANGRE.

3 – ALGUNAS HORMONAS, INSULINA.

4 – LAS PROTEINAS FIBROSAS. COLAGENO.

-Enzima digestiva: familia de las proteasas serinicas.

-PM 25 kd

-3 cadenas polipeptídicas, 2 puentes disulfuro.

-Se sintetiza como quimiotripsinógeno.

-Regiones de hoja plegada β antiparalela y hélice α.

-Unicos grupos polares en el interior.

-SERINA -HISTIDINA- ASPARTATO

QUIMOTRIPSINA

CAMBIOS CONFORMACIONALES QUE ORIGINA LA ACTIVACION

1) HIDRÓLISIS Arg 15 – Ile 16 origina nuevos grupos – COO- y NH3+

2) El grupo NH3 termina, recientemente formando de la Ile se invagina e interacciona con el Asp 194.

3) La Met 192 se traslada del interior a la superficie. Los R 187 y R 193 resultan mas extendidas.

4) Un lado del centro esta constituido por AA 189 y 192.