T7 - regulación actividad enzimática Flashcards
ENZIMA REGULADOR
Enzima que fija la velocidad de la secuencia total en una vía metabólica, Cataliza la reacción más lenta y puede modificar su actividad catalítica en respuesta a ciertas señales.
MECANISMOS DE REGULACIÓN
- INHIBICIÓN ENZIMÁTICA: Inhibición por producto o retroinhibición (inhibición por el producto final de la ruta - EJ. Treonina deshidratasa).
- CONTROL CANTIDAD DEL ENZIMA TOTAL: aumenta o disminuye la síntesis de enzima por regulación génica.
- CONTROL ACTIVIDAD DEL ENZIMA:
+ enzimas alostéricos
+ enzimas regulados por modificación covalente reversible
+ enzimas regulados por proteínas de control
+ enzimas activados por escisión catalítica
ENZIMAS ALOSTÉRICOS
Unión reversible de un modulador (inhibidor/activador) al enzima. Este tipo de enzimas presenta uno o varios centros alostéricos para la unión del modulador, además del centro activo. Suelen presentar 2 o más subunidades.
El modulador no precisa tener ningún parecido estructural con el sustrato, pues se une a un sitio de unión diferente.
- HETEROTRÓPICOS: El sustrato y el modulador son diferentes. En estos casos es difícil generalizar la curva de saturación, ya que se dan diferentes respuestas como consecuencia de los efectos de los moduladores.
- HOMOPRÓTICOS: el sustrato y el modulador son la misma molécula. El sitio de unión es el mismo.
COOPERATIVIDAD
La unión de un nº determinado de moléculas (sustrato/modulador) al enzima determina la unión del enzima a más o menos moléculas de sustrato.
Esto explica que la representación de la velocidad inicial de los enzimas alostéricos sea una sigmoidea. Suponemos que el sustrato puede acumularse con facilidad hasta una concentración crítica por debajo de la cual el enzima es poco activo, pero que al superarla se da un aumento notable de la actividad enzimática.
Ej. LA HEMOGLOBINA
- La unión de O2 supone un cambio + porque aumenta la afinidad por el O2
- La unión de 2,3-difosfoglicerato disminuye su afinidad por el O2.
La cooperatividad es consecuencia de un cambio conformacional desde un estado de unión débil a uno fuerte como consecuencia de la captación de un ligando por una proteína con varias subunidades , lo que afecta a los lugares de unión sin ocupar.
APARATO TRANSCARBAMILASA
La ATCasa cataliza la primera etapa de la biosíntesis de las pirimidinas, la cual es la etapa limitante.
El CTP actúa como efector alostérico - e inhibe la reacción por retroinhibición.
En cambio, el ATP actúa como efector alostérico +, por lo que un aumento en la concentración de ATP favorece la reacción de síntesis de CTP.
La ATCasa tiene varias subunidades. Las grandes tienen función catalítica y presentan los centros activos de unión con el sustrato, mientras que las pequeñas tienen función reguladora y presentan los centros reguladores de unión de ATP y CTP. Ambos tipos de subunidades interaccionan entre sí a través del dominio Zn2+.
Esta enzima presenta 2 formas de estructura cuaternaria la forma T (tensa) en ausencia de sustrato/análogos y la forma R (relajada) cuando están unidos los sustratos/análogos.
MODIFICACIONES COVALENTES REVERSIBLES
FOSFORILACIÓN (quinasa)/DEFOSFORILACIÓN (fosfatasa).
Afectan a residuos con grupos hidroxilo (ser, Thr, Tyr) y pueden afectar de forma diferente la actividad de enzimas distintas.
ej. Glucógeno fosforilasa: participa en la degradación del glucógeno y está regulada de forma alostérica por glucosa y ATP (inhibidores) y por AMP (activador). Se activa por Fosforilación.
ej. Glucógeno sintasa se activa por Desfosforilación. Cataliza el paso limitante en la síntesis de glucógeno.
ACTIVACIÓN DE PROENZIMAS (ZIMÓGENOS)
El enzima se sintetiza en forma de precursor inactivo. La hidrolisis irreversible de uno o varios enlaces peptídicos produce el enzima activo. Esta hidrolisis está catalizada por una proteasa específica.
Son degradadas tras cumplir su función.
ej. enzimas digestivos (pepsina, quimiotripsina, tripsina…), proteínas de la coagulación sanguínea y hormonas polipeptídicas (insulina).
ISOENZIMAS
Enzimas que catalizan la misma reacción pero se presentan en diferentes formas moleculares dentro de la misma especie/tejido/célula.
Puede estar codificada por genes distintos y presentar una afinidad por el sustrato y características cinéticas diferentes.
ej. Hexoquinasa A I presenta alta afinidad por el sustrato y es inhibida por productos, presenta varios sustratos y está presente en el músculo esquelético. En cambio, la glucoquinasa (hexoquinasa IV) presenta una baja afinidad por el sustrato, es específica de la glucosa y está presente en las células hepáticas.
ej. isoenzima LDH presente en el corazón, hígado y músculo esquelético en sus diferentes formas.
