Kolokwium I - enzymy cz. 3 Flashcards
Jakie wyróżniamy podstawowe strategie katalityczne?
- kataliza kowalencyjna
- ogólna kataliza kwasowo-zasadowa
- kataliza z udziałem jonów metali
Co zawiera miejsce aktywne enzymów wykorzystujących katalizę kowalencyjną jako strategie katalityczna?
grupę reaktywna (zwykle nukleofil)
Co się dzieje z reaktywna grupa miejsca aktywnego w kowalencyjnej strategii katalitycznej?
podlega tymczasowej modyfikacji kowalencyjnej
Jaki enzym jest przykładem wykorzystywania katalizy kowalencyjnej jako strategii katalitycznej?
chymotrypsyna (enzym proteolityczny)
Co wykorzystuje chymotrypsyna aby wzmocnić nukleofilowość seryny?
histydynę jaki katalizator zasadowy
Jakie reakcje katalizuje chymotrypsyna?
hydrolizę wiązań peptydowych
Czy chymotrypsyna wymaga obecności koenzymu?
nie
Jakim białkiem jest chymotrypsyna jeżeli nie wymaga obecności koenzymu?
białkiem prostym
Czego wynikiem jest to co się dzieje w miejscu aktywnym enzymu?
reakcji między polarnymi grupami reszt aminokwasowych a specyficznymi ugrupowaniami substratu
Jaka katalityczna triada występuje w chymotrypsynie?
His 57, Asp 102, Ser 195
Co to jest deacylacja?
odwrócenie acylacji z podstawieniem cząsteczki wody w miejsce aminowej części substratu
Jakie wiązania i pomiędzy jakimi resztami aminokwasowymi występują w miejscu aktywnym enzymu bez obecności substratu?
His 57 tworzy wiązanie wodorowe z grupą -OH Ser 195
Jaki produkt przejściowy powstaje podczas reakcji katalizowanej przez chymotrypsynę?
acylo-enzym
Co jest najważniejszym nukleofilem kwaśnej fosfatazy prostatowej?
His 12
Jaki produkt przejściowy powstaje podczas reakcji katalizowanej przez kwaśną fosfatazę prostatową?
fosfohistydyna (kowalencyjny pośrednik)
Dehydratyza weglanowa (CA) jest metaloenzymem. Jakiego jonu potrzebuje do prawidłowego działania?
Zn2+
W jaki sposób możemy modelować aktywność enzymu?
- pH
- temperatura
- inhibitory
Jaka jednostka aktywności enzymów jest częściej używana: katal czy jednostka standardowa?
jednostka standardowa
W jaki sposób działa wiele leków (penicylina, aspiryna) i czynników toksycznych (jony metali ciężkich)?
przez hamowanie aktywności enzymów
Jakie wyróżniamy typy inhibicji?
odwracalna i nieodwracalna
Czym charakteryzuje się inhibicja odwracalna?
szybka dysocjacja kompleksu enzym-inhibitor
Jakie wyróżniamy typy inhibicji odwracalnej?
- hamowanie kompetycyjne
- hamowania niekompetycyjne
- hamowanie akompetycyjne
Czym charakteryzuje się Inhibicja nieodwracalna?
inhibitor pozostaje silnie związany z enzymem (kowalencyjnie i niekowalencyjnie)
Do czego prowadzi inhibicja nieodwracalna?
ze zużyciem energii (degradacja enzymu niespełniającego funkcji - kosztowne, synteza nowego białka - kosztowne)
Na czym polega inhibicja kompetycyjna?
na konkurencji inhibitora i substratu o miejsce aktywne
Jak działa inhibitor w hamowaniu kompetycyjnym?
uniemożliwia wiązanie substratu do centrum aktywnego
W jaki sposób uniemożliwienie wiązania substratu do centrum aktywnego w inhibicji kompetycyjnej zmniejsza szybkość reakcji?
inhibitor zmniejsza liczbę cząsteczek enzymu wiążących substrat
Podaj przykłady inhibitorów kompetycyjnych:
- sulfanilamid
- ibuprofen
- statyny
Jaką reakcje hamują sulfanilamidy?
syntezę kwasu foliowego w komórkach bakterii
Jaka reakcje hamuje ibuprofen?
działanie cyklooksygenazy (stan zapalny)
Jaka reakcje hamują statyny?
syntezę cholesterolu
Co się dzieje z Km i Vmax podczas działania inhibitora kompetycyjnego?
Vmax pozostaje takie samo
Km rośnie
Co jest substratem dla dehydrogenazy bursztynianowej?
bursztynian
Co jest inhibitorem dehydrogenazy bursztynianowej?
malonian
Jakim typem inhibitora jest malonian dla dehydrogenazy bursztynianowej?
inhibitorem kompetycyjnym
Gdzie jest wykorzystywany 5-fluorodeoksyurydylan?
w terapii nowotworowej
Inhibitorem jakiego enzymu jest 5-fluorodeoksyurydylan?
syntazy tymidylanowej
Do czego prowadzi inhibicja syntazy tymidylanowej?
do spowolnienia syntezy dTMP = upośledzenie replikacji DNA
Jakim typem inhibicji jest inhibicja samobójcza?
inhibicja nieodwracalna
Co to jest DHFR?
reduktaza dihydrofolianowa
Jakie znamy inhibitory reduktazy dihydrofolianowej?
- ametopteryna (metotreksat)
- aminopteryna
- sulfonamid
- azaseryna
Jaka sile wiązania z DHFR wykazuje metotreksat w stosunku do kwasu foliowego?
metotreksat wiąże się z DHFR wiąże się 10 tys. razy silniej
Do czego prowadzi związanie metotreksatu z reduktazą dihydrofolianową?
hamuje syntezę kwasów nukleinowych
Gdzie w medycynie jest stosowany metotreksat?
w leczeniu chorób nowotworowych
Które inhibitory DHFR występują u bakterii?
sulfonamid i azaseryna
Jakie inhibitory wykorzystujemy w leczeniu nadciśnienia tętniczego?
inhibitory ACE
Co to jest ACE?
peptydylo dipeptydaza
Jaka reakcje katalizuje ACE?
hydrolizuje nieaktywną angiotensynę do angiotensyny II (aktywnej)
Czego wymaga ACE dla swej aktywności katalitycznej?
Zn2+
Jak powstaje angiotensyna II?
angiotensynogen → (substrat reninowy) → angiotensyna I → angiotensyna II
Co katalizuje reakcje przekształcenia substratu reninowego w angiotensynę I?
renina
Z ilu aminokwasow składa się angiotensyna I?
10
Z ilu aminokwasow składa się angiotensyna II?
8
Na jakie narządy ma wpływ angiotensyna II?
- nerki
- mózg
- nadnercza
- naczynia krwionośne
Jak angiotensyna II wpływa na nerki?
- wzrost retencji
- wzrost stężenia Na+ i H20
Jak angiotensyna II wpływa na mózg?
- wydzielanie ADH
- wzrost pragnienia
Jak angiotensyna II wpływa na nadnercza?
stymuluje wydzielanie aldosteronu
Jak angiotensyna II wpływa na naczynia krwionośne?
- wazokonstrykcja
- wzrost ciśnienia tętniczego krwi
Jakie leki hamujące ACE stosujemy w leczeniu nadciśnienia?
kaptopril i maleinian enalaprilu
Jak wyglada wiązanie inhibitora i substratu z enzymem w hamowaniu niekompetycyjnym?
inhibitor i substrat mogą się jednocześnie wiązać z cząsteczką enzymu w różnych miejscach wiążących
Jak wpływa związanie inhibitora na powstawanie produktu w hamowaniu niekompetycyjnym?
spowalnia lub uniemożliwia powstawanie produktu
Na czym polega działanie inhibitora niekompetycyjnego?
na zmniejszeniu liczby obrotów enzymu (a nie na zmniejszeniu liczby cząsteczek enzymu wiążących się z substratem)
Jakie znaczenie dla organizmu ma doksycyklina?
jako inhibitor niekompetycyjny bakteryjnej kolagenazy, zapobiega rozwojowi i namnażaniu bakterii wywołujących choroby dziąseł
Jaki wpływ na Vmax i Km ma inhibicja niekompetycyjna?
Vmax: zmniejszenie
Km: takie samo
Jakich reakcji dotyczy głównie hamowanie akompetycyjne?
wielosubstratowych
Na czym polega hamowanie akompetycyjne?
na wiązaniu inhibitora jedynie do kompleksu enzym-substrat
Kiedy w kompleksie enzym-substrat jest tworzone miejsce wiązania inhibitora akompetycyjnego?
podczas oddziaływania enzymu i substratu
Jaki wpływ na Vmax i Km ma inhibitor akompetycyjny?
Vmax: maleje
Km: maleje
Jaki jest kąt nachylenia wykresu Lineweavera-Burka reakcji bez inhibitora i reakcji z inhibitorem akompetycyjnym?
takie samo
Na czym polega inhibicja nieodwracalna?
na kowalencyjnej modyfikacji łańcucha bocznego aminokwasu niezbędnego dla aktywności katalitycznej enzymu
Jak działa penicylina?
kowalencyjnie zmodyfikowanie transpeptydazy, zapobiegając syntezie bakteryjnych ścian komórkowych i w efekcie powodując śmierć bakterii
Jak działa aspiryna?
poprzez kowalencyjne zmodyfikowanie enzymu cyklooksygenazy, zmniejsza syntezę cząsteczek sygnałowych stanu zapalnego
Czym są gazy bojowe?
fosfoorganiczne związki stosowane jako środki trujące, zaliczające się do grupy środków paralityczno-drgawkowych
Jaka ilość sarinu (fluorometylofosfonian izopropylu) prowadzi do śmierci?
wystarczy tylko kropla wtarta w skórę
Jak działa acetylocholinesteraza (AChE)?
katalizuje rozkład acetylocholiny do choliny i kwasu octowego
Gdzie uwidacznia się hamujące działanie sarinu?
blokuje przepływ impulsu nerwowego
Do czego prowadzi zahamowanie aktywności AChE?
powoduje utrzymujące się pobudzenie cholinergicznych zakończeń nerwowych
Co powoduje zahamowanie aktywności enzymów z grupą -SH w centrum aktywnym?
- jodooctan
- amid kwasu jodooctowego
- jony metali ciężkich (H2g+)
Do jakich antybiotyków zaliczamy antybiotyki penicylinowe?
do antybiotyków β-laktamowych
Jakie podobieństwo i w stosunku do jakich struktur wykazuje penicylina G jeżeli mówimy o inhibicji transpeptydazy?
podobieństwo strukturalne (a nie chemiczne jak coś) do substratu i stanu przejściowego
Jak wpływa na Vmax i Km hamowanie nieodwracalne?
Vmax: mniejsze
Km: takie samo
Jakich typów hamowania nie jesteśmy w stanie od siebie odróżnić na podstawie kinetyki?
hamowanie niekompetycyjne i nieodwracalne
W jaki sposób kwas acetylosalicylowy modyfikuje cyklooksygenazę?
acetyluje grupę -OH seryny w centrum aktywnym
Który rząd struktury białkowej wykazują enzymy allosteryczne? Ile miejsc aktywnych posiadają?
czwartorzędowa struktura z wieloma miejscami aktywnymi
Jaki kształt ma krzywa zależności szybkości reakcji od stężenia substratu dla enzymów allosterycznych?
sigmoidalna (niezgodna z krzywą Michaelisa-Menten)
Co zamiast Km występuje przy opisywaniu enzymów alloseterycznych i jakie ma to znaczenie?
K0,5 - takie samo znaczenie jak Km (ale to nie jest Km)
Na którą stronę heterotropowe aktywatory pozytywne przesuwają krzywą zależności szybkości reakcji od stężenia substratu dla enzymów allosterycznych?
na lewo
Na którą stronę heterotropowe efektory negatywne przesuwają krzywą zależności szybkości reakcji od stężania substratu dla enzymów allosterycznych?
na prawo
Jak działa efektor pozytywny na stężenie progowe substratu?
obniża je
Jak działa efektor negatywny na stężenie progowe substratu?
podnosi je
Dlaczego krzywa zależności szybkości reakcji od stężenia substratu dla enzymów allosterycznych ma kształt sigmoidalny?
ze względu na zjawisko kooperatywności, gdzie do pewnego stężenia substratu V0 jest mała, ale po jego przekroczeniu gwałtownie rośnie
Do jakiej klasy należy zdecydowana większość enzymów allosterycznych?
do klasy K
Jaki wpływ na Vmax ma efektor allosteryczny w klasie K enzymów?
efektory allosteryczne nie zmieniają Vmax
Jaki wpływ na K0,5 ma efektor allosteryczny w klasie K enzymów?
inhibitor: zwiększa K0,5
aktywator: zmniejsza K0,5
W jaki sposób odbywa się kontrola aktywności enzymów w organizmie?
- hamowanie lub aktywacja ekspresji genów
- kompartmentacja
- regulacja allosteryczna
- modyfikacja kowalencyjna
- aktywacja zymogenowa
Jakie metody modyfikacji kowalencyjnej wykorzystuje się do kontrolowania aktywności enzymów?
- przyłączenie grupy modyfikującej
- fosforylacja
- metylacja Glu
Jaka metoda modyfikacji kowalencyjnej jest główną metodą regulacji aktywności wielu białek?
fosforylacja
Jeżeli mówimy o fosforylacji enzymu celem regulacji jego aktywności to mówimy o fosforylacji których aminokwasów?
Ser, Thr, Tyr, His
Na czym polega aktywacja zymogenowa?
na przekształceniu nieaktywnego zymogenu w enzym aktywny za pomocą enzymów proteolitycznych poprzez usunięcie fragmentu propeptydu
Jakie zymogeny są syntetyzowane w żołądku i w jakie enzymy się one przekształcają?
pepsynogen -pepsyna
Jakie zymogeny są syntetyzowane w trzustce i w jakie enzymy się one przekształcają?
- chmotrypsynogen - chymotrypsyna
- trypsynogen - trypsyna
- prokarboksypeptydaza - karboksypeptydaza
- proelastaza - elastaza