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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.
QUIMOTRIPSINA
-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
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.