Lezione 15: Tipi Di Regolazione Enzimatica Flashcards
Qual è la differenza tra regolazione dell’attività enzimatica con inibitori e regolazione dell’attività catalitica di un enzima?
Quali sono i quattro meccanismi di regolazione post traduzione dell’attività enzimatica? Indica quali sono quelli comuni e quali rari, quelli reversibili e quelli irreversibili
1)controllo allosterico (comune e reversibile)
2)modificazioni covalenti (comune e reversibile)
3)proteine regolatrici (raro e reversibile)
4)attivazione proteolitica (raro e irreversibile)
Fammi due esempi in cui i meccanismi di regolazione dell’attività catalitica di un enzima possono essere applicati a proteine che non siano enzimi
-il controllo allosterico—->si nota anche in proteine allosteriche come l’emoglobina
-l’attivazione proteolitica è tipica della proteina insulina, una piccola proteina che a un certo punto viene tagliata
dentro le cellule endocrine del pancreas a dare i due peptidi finali tenuti insieme da una catena polipeptidica.
Dimmi due esempi di regolazione della catalisi enzimatica che non sono trattati nel corso
-forme multiple (isoenzimi o isozimi)
-quantità di enzima presente—-> dipende dalla trascrizione genica e dalla degradazione degli enzimi.
Ad esempio, diete ricche o povere di nutrienti possono stimolare o ridurre
la trascrizione di enzimi coinvolti in specifiche vie metaboliche. Inoltre, quando un enzima non è più
necessario, può essere degradato in tempi più meno veloci.
Dimmi 2 tipi di inibizione che comprende il controllo allosterico
-retroinibizione feedback—-> Il prodotto finale di una catena di reazione inibisce l’attività dell’enzima che catalizza la prima reazione della catena
-inibizione da prodotto—-> il prodotto diretto della reazione inibisce l’enzima che l’ha prodotto
Con quali enzimi si può utilizzare il controllo allo sterico?
Solo con enzimi allosterici!
Dimmi 3 cose sull’ATcasi (aspartato transcarbamilasi)
-è un enzima allosterico
-catalizza la prima reazione per la sintesi delle pirimidine
-viene inibito da CTP e PALA, viene attivato da
ATP
Descrivi la struttura dell’ATcasi
Come avviene il passaggio dalla forma T alla forma R dell’ATcasi?
Il passaggio dallo stato T allo stato R avviene quando l’ATP si lega ai siti regolatori dello stato T.
Questo legame induce un cambiamento conformazionale nelle subunità regolatorie; che viene poi trasmesso alle altre subunità dell’enzima.
Quando l’ATP si lega ai siti regolatori dell’ATCasi
induce la rotazione delle tre subunità regolatorie
che, essendo collegate agli omotrimeri, ne
provocano l’allontanamento reciproco.
Contemporaneamente, nel sollevarsi, i due trimeri
ruotano, causando una variazione nella disposizione
delle subunità catalitiche tra loro.
In che conformazione si trova l’ATcasi quando
-serve CTP
-c’è tanto CTP
-Quando è necessario CTP l’enzima passa allo stato R (stato di massima attività catalitica), quando il CTP non serve si passa allo T.
A quale sito dell’enzima si legano gli inibitori/attivatori allosterici?
Al sito regolatorio o allosterico (che è diverso dal sito attivo dell’enzima!!!!)
Qual è il meccanismo di reazione della I reazione per la sintesi delle pirimidine?
Il legame tra il carbonio carbonilico e il fosfato nel carbamil-fosfato è un legame ad alta energia che, quando viene rotto, sposta la reazione verso destra (permette la formazione dei prodotti)
Cos’è il PALA o N-(fosfonacetil)-L-aspartato?
-È un inibitore reversibile competitivo dell’ATcasi
-è simile all’ intermedio tetraedrico (ma è stabile perchè presenta il doppio legame tra C e O)
-ha caratteristiche sia del prodotto che del substrato
Come variano la curva cinetica, la KM e la Vmax dell’ATcasi se aggiungo
-PALA
-ATP
-CTP?
A cosa serve il CTP?
Alla sintesi di RNA e DNA
Qual è il ruolo dell’ATP nella sintesi del CTP?
L’ATP stimola indirettamente la sintesi di CTP perchè attiva l’ATcasi (che catalizza la I reazione per la sintesi del CTP)
Qual è la prima reazione per la sintesi delle pirimidine?
Dimmi 4 tipi di modificazioni covalenti
Fosofrilazione, acilazione, metilazione, ubiquitinazione
Quale tipo di proteine catalizzano la
-fosforilazione
-defosforilazione
A proteine?
-fosforilazione—->proteine chinasi (sono transferasi: staccano il Pi dall’ATP e lo attaccano all’OH di Ser,Thr o Tyr)
-defosforilazione—-> proteine fosfatasi (sono idrolasi: staccano un gruppo fosfato dalla proteina in presenza di H20)
Su quali tipi di enzimi si può usare la fosforilazione?
Tutti i tipi (Su enzimi allosterici e non allosterici)
La fosforilazione e la defosforilazione sono reversibili o irreversibili?
Le singole reazioni sono irreversibili in condizioni fisiologiche, ma permettono un ciclo reversibile nel suo complesso (per questo si dice che la fosforilazione è una modificazione covalente reversibile)
Quali sono gli effetti della fosforilazione su un enzima?
La fosforilazione può attivare o inibire l’enzima, ma questo non si può sapere a priori
Dimmi le due classi di proteine kinasi
• Serina/Treonina chinasi: riescono a trasferire il fosfato su un residuo di serina o treonina (che hanno una catena laterale molto simile tra loro)
• Tirosina chinasi (nel sito catalitico devono riconoscere un substrato molto diverso (tirosina con anello e gruppo OH)
Qual è la classificazione degli enzimi proteine kinasi in base alla loro specificità?
In cosa consiste l’effetto di amplificazione del segnale delle chinasi?
Qual è la sequenza consenso per la chinasi A?
Quali sono i meccanismi di regolazione enzimatica
-reversibili
-irreversibili
-reversibili: controllo allosterico, modificazione covalente, proteine regolatrici
-irreversibili:attivazione proteolitica
In cosa consiste il meccanismo delle proteine regolatrici?
Un enzima viene attivato o inibito da proteine regolatrici (che non sono enzimi)h
Qual è la proteina regolatrice che inibisce la PKA (chinasi A)?
È un peptide che è simile ad uno substrato della PKA (in particolare questo peptide tiene insieme l’omodimero regolatore con le due subiunità catalitiche andando ad impedire all’enzima doi legarsi al substrato)
Come fa il PKA a diventare attivo?
Descrivi la struttura della PKA
È un eterotetramero costituito da
-1 omodimero regolatorio
-2 subunitàcatalitiche separate.
Queste parti sono tenute insieme da una proteina regolatrice che va ad inibire l’attività catalitica dell’enzima
Da quale proteina regolatrice è attivata la CDK?
CDK= ciclina kinasi dipendente
È attivata dalla ciclina (è una proteina non enzimatica)
È più veloce il controllo allosterico o le modificazioni covalenti?
È più veloce il controllo allo sterico, perché agisce in pochi millisecondi (invece le modificazioni covalenti sono più lente perché possono andare da secondi a ore)
In cosa consiste l’attivazione proteolitica?
Lo zimogeno o pro enzima viene tagliato e così diventa attivo
Fammi 3 esempi di attivazione proteolitica
Descrivi la via finale della coagulazione del sangue
Dimmi due cose sull’emofilia
-è una patologia che causa la mancata formazione dei coaguli di sangue
-è legata ad una mutazione del fattore VIIIA (nella cascata dell’coagulazione attiva la X proteasi
