Brainscape's Knowledge GenomeTM

Browse over 1 million classes created by top students, professors, publishers, and experts.


See full index

BIM - Biomérnöki Műveletek és Folyamatok > 7. Enzim moduláció. Irreverzibilis inhibíció. Reverzibilis inhibíciók. Szubsztrát inhibíció. > Flashcards

7. Enzim moduláció. Irreverzibilis inhibíció. Reverzibilis inhibíciók. Szubsztrát inhibíció. Flashcards

1
Q

Mi az enzimmoduláció

A

Kémiai anyagok (modulátor vagy effektor) az enzimhez kötődve megváltoztatják a katalítikus aktivitását:

  • -> aktivátor: kat. sebesség növekszik, foka: epsilon: Ea = va - v0/v0
  • -> inhibítor: csökkenti az enzimaktivitást, foka Ei = v0 - vi/v0
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Milyen lehet a létrejött EI vagy EA kapcsolat?

A

reverzibilis,
részlegesen reverzibilis,
irreverzibilis

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Az enzim aktivitást befolyásolhatja még..

A
  1. fémionok (ionos és kelát (= egy központi atomhoz több ligandum kapcsolódik kötéssel) formában)
  2. Modulátor molekulák (inhibítor, aktivátor)
  3. Fehérje kovalens módosítása:
    - - foszforilezés
    - - glikozilálás
    - - proteolízis
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Irreverzibilis inhibíció enzimmérgei

A
  1. nehézfémek (Hg –> SH csoportok jelenlétének bizonyítására is használják) és cianid ionok
  2. idegmérgek (pl.: sarin)

–> vagy: malathion, ethyl parathion (szerves foszfát peszticidek)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Irreverzibilis inhibíció, sémája (egyenlete) és diagramja

A

EI < E + I + S <> ES > E + P
mintha E mennyisége csökkenne

diagram az irreverzibilis és reverzibilis inhibícióról

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Reverzibilis inhibíció

A

Az inhibítor dinamikus komplexet képez az enzimmel

Fajtái:
Kompetitív –> vmax - Km nő
Nem-kompetitív –> vmax csökken Km -
Unkompetitív –> vmax csökken Km csökken
Kevert –> vmax csökken Km nő

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Komplett és Parciális (részleges) inhibíció

A
  1. Komplett inhibíció: lineáris –> teljes aktivitás vesztés (Dixon féle ábrázolás)
  2. Részleges: hiperbolikus inhibíció –> aktivitás egy része megmarad
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q
  1. Kompetitív inhibíció inhibítorai, fajtái
A

Inhibítorok lehetnek: az enzim által nem átalakítható –> szubsztrátanalógok, szubsztrátszármazékok, alternatív szubsztrátok, enzim termékei

vagy szerkezetileg sem hasonlít a S-ra

inhibíció fajtái:

  1. klasszikus: szerkezeti hasonlóság az S és inhibítor között
  2. Sztérikus gátlás: az inhibítor lefedi a szubsztrát kötő helyet
  3. Sztérikus gátlás: Közös kötőhelyért versengenek S és I
  4. Átlapolás
  5. Kompetitív feedback inhibíció: végtermék gátlás, a termék kötődik az enzimhez –> konformációváltozást okoz
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Kompetitív inhibíció egyenlete

A

E + P’ < EI <> E + I + S <> ES > E + P

k(ap) az alternatív termék keletkezésnél

ha k(ap) > 0 –> keletkezik alternatív termék, és I így egy alternatív szubsztrát

ha k(ap) = 0 –> dead end kompetitív inhibíció

rapid ekvilibrium mintára (mint a Michaelis-Menten egyenleteknél) felírhatunk egy egyenletet

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

A kompetitív inhibíció V-S ábrázolása, Kmi látszólagos Michaelis-állandóval

A
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Kompetitív inhibíció Lineweaver-Burk-ábrázolása

A
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Kompetitív inhibíció másodlagos ábrázolása: tg alfa - I

A
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Mekkora I duplázza meg az inhibitor nélküli L-B egyenes meredekségét?

A
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Adott S-nél melyik az az I, amelyik 50%-os inhibíciót okoz?

A
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Kompetitív inhibíció példák

A

Alternatív szubsztrátok –> pl.: glükóz és fruktóz, az enzim hexokináz, hexóz-6-foszfát keletkezik mindkét esetben

S analógok: gyógyszerek –> D-alanin, cikloszerin (antibiotikum)

p-amino-benzoesav és szulfonamid (gyógyszer)

mindkét esetben a gyógyszer hatóanyaga verseng a S-al és kiszorítja azt, így a mikroba nem tud átalakulni, elpusztul

–> enzim: szukcinát-dehidrogenáz

szubsztrát: borostyánkősav (COOH)2 (CH2)2, inhibítor: malonsav (COOH)2 CH2

itt a termék: fumársav (COOH)2 (CH)2 is inhibítorrá válik

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Kompetitív inhibíciók analóg egyenletei

A
  1. Kompetitív termékinhibíció
  2. Alternatív versengő szubsztrátok
17
Q

Nem kompetitív inhibíció egyenletei

A

I máshova kötődik, mint S, nem befolyásolja, a S enzimhez való affinitását nem befolyásolja

rapid ekvilibrium körülményei között létezik Ks=Km

18
Q

Nem kompetitív inhibíció példák

A
  1. Kimotripszin és H+ –> itt az aktív centrumban egy protonakceptor hely van, ez inhibiálható H+ ionokkal, (de a pH máshogy is befolyásolhatja a fehérjét)
  2. nehézfémek (-SH reagensek), cianidok –> bár ezek gyakran irreverzibilisek
  3. Almaszelet levegőn megbarnul –> enzim: katekin oxidáz –> a katekint oxidálja, o-kinonná

kompetitív inhibítor: p-hidroxi-benzoesav

nem kompetitív inhibítor: feniltiokarbamid –> rézionhoz kötődik, ami szükséges az enzimműködéshez

19
Q

Unkompetitív inhibíció

A

Az enzimen csak az S bekötődése után alakul ki az I számára kötőhely –> I bekötődése konformációváltozással jár, ESI komplex stabil, nem keletkezik P

20
Q

Unkompetitív inhibícióra példa

A

Nagyon ritka a természetben, mert nagyon erőteljes a hatása

–> Növények aromás aminosav előállításának gátlása:

enzim: ESPS-szintáz (5-enol-piruvilsikimát-3-foszfát-szintáz) –> sikiminsavból 5-enol-piruvilsikimát-3-foszfátot képez –> korizminsav képződne ebből

az inhibítor: Glyphosate (herbicid: gyomirtó növényvédőszer)

21
Q

Kevert típusú inhibíció

Keq

A

Mint a nemkompetitív

I jelenléte módosítja S disszociációját az ESI komplexről

az eredő folyamat egyensúlyi állandója: Keq = 1/Ki*(alfa*Ks) = 1/Ks*(alfa*Ki)

22
Q

Dixon-ábrázolás

A

1/v - I

23
Q

Szubsztrát inhibíció esetei

A
  1. Egy S-nak legalább 2 vagy több helyen kell egy enzimhez kötődnie, hogy megfelelő termék jöjjön létre –> nagy S koncentráció esetén, két S kapcsolódhat egy egy kötőhelyhez –> inaktív komplex
    pl. : szukcinát dehidrogenáz enzim –> borostyánkősavból nem tud így fumársav keletkezni
  2. S olyan helyen kapcsolódik E-hez, ami nem az aktív hely része (nemkompetitív vagy unkompetitív i.)
  3. Az aktivátort S elvonhatja, ha kötést tud vele létesíteni
  4. 2 S-os reakciónál inaktív komplex, ha S1>>S2 esetén S1 bekötődik S2 helyére is
  5. Nagy S koncentráció aspecifikus módon gátolja a reakciót, növeli az ionerősséget
24
Q

A szubsztrát inhibíció diagramjai

A

A Lineweaver–Burk-ábrázolás görbéje egy egyenes (nem inhibeált reakció) és egy hiperbola (inhibeált reakció) szuperpozíciója, amely kis szubsztrát-koncentrációknál átmegy a normális egyenesbe, tehát meghosszabbítása a neminhibeált esetnek megfelelő 1/Vmax értéket adja.

25
Q

Szubsztrát inhibíció együttható ás állandó (a, b, c)

A

disszociációs állandók: b, c

kölcsönhatási együttható: a

26
Q

Szubsztrát inhibíció miként értelmezhető?

A

Értelmezhető az unkompetitív inhibíció speciális eseteként is

27
Q

Szubsztrát inhibíció kis és nagy S koncentrációnál

A

Kis S –> S/Ks tart 0-hoz –> M-M egyenletet kapjuk

Nagy S –> Ks elhanyagolható –> vmax hiperbolikusan csökken

28
Q

Összefoglalás

A
  1. Mi az enzimmoduláció
  2. Milyen lehet az EI vagy EA kapcsolat (reverzibilis, irreverzibilis, részlegesen reverzibilis)
  3. Az enzim aktivitást befolyásolhatja (fémion, enzimmodulátor (aktivátor, inhibítor), fehérjemódosítás (proteolízis, foszforilezés, glikozilálás))
  4. Irreverzibilis inhibíció enzimmérgei (nehézfémek (Hg), cianidok, idegmérgek (sarin - acetilkolin-észterázt inaktiválja))
  5. v-E0 diagram az irreverzibilis, reverzibilis inhibícióról és kontrollról (inhibíció nélküli reakció)
  6. Reverzibilis inhibíció (dinamikus komplex E és I között) - kompetitív, nemkompetitív, unkompetitív, kevert
  7. Komplett (lineáris-Dixon féle) és Parciális (hiperbolikus) inhibíció
  8. Kompetitív inhibíció fajták (Sanalóg, alternatívS, Sszármazék, Etermék), kapcsolódási fajták
  9. Kompetitív inhibíció: alternatív termék keletkezik, k(ap) lehet nagyobb mint 0 vagy egyenlő (dead end)
  10. Kompetitív inhibíció ábrázolások: V-S, L-B, másodlagos ábrázolás (tg alfa - I),

számolások: egyenes meredekség megduplázása az inhibítor nélküli esethez képest, 50%-os inhibíció (vi/v) ezzel nem egyenlő

példák

analóg egyenletek (termék i., alternatív S)

  1. Nemkompetitív: rapid ekvilibrium körülményei között létezik, kétszeres meredekségnél, és 50%os inhibíciónál is I=Ki

példák

  1. Unkompetitív inhibíció: egyenlet formailag hasonló a kompetitív és nemkompetitívhez is

példák

  1. Kevert inhibíció: mint nemkompetitív, csak I az affinitást is befolyásolja, Km nő –> alfa bevezetése –> Keq = 1/alfa*Ks*Ki

szinte mindegyik másik levezethető ebből

  1. Dixon-féle ábrázolás (1/v-I)
  2. Szubsztrát inhibíció esetei
  3. b, c: disszociációs állandó, a: kölcsönhatási együttható

értelmezhető az unkompetitív inhibíciónak egy speciális eseteként is

kis S-nél –> M-M egyenlet és nagy S-nél –> vmax hiperbolikusan csökken

BIM - Biomérnöki Műveletek és Folyamatok (23 decks)

Brainscape helps you reach your goals faster, through stronger study habits.
© 2024 Bold Learning Solutions. Terms and Conditions