Apresentação do PowerPoint

Cinética enzimática com único substrato
E
+S
K1
K
ES
-1
K2
K -2
Hipótese: segunda reação é a étapa limitante
E +
Cinética enzimática com único substrato
E
+
S
K1
K
ES
K2
-1
V0 – Velocidade Inicial
Estado estacionário – [ES] constante
Então Formação de [ES] = Degradação de [ES]
Vo = K2 [ES]
[Et]=[E] + [ES]
V de Formação de ES = K1 [E] [S]
V de degradação de ES = K –1[ES] + K2 [ES]
Já que Formação de [ES] = Degradação de [ES]
K1 ([Et]-[ES]) [S] = K –1[ES] + K2 [ES]
K1[S][Et] - K1[S][ES] = (K –1+ K2) [ES]
[ES] =
[Et] [S]
[S] + (K
–1+
K2) / k1)
Km
E + P
[ES] = [Et] [S]
Km
Se, V0 = k2 [ES]
+ [S]
Então: V0 = k2 [Et] [S]
Km +[S]
Em V máxima
[Et] = [ES]
Então V max = k2 [Et]
Sendo assim
Vo = Vmax [S]
Km +[S]
•
A VELOCIDADE DA REAÇÃO É PROPORCIONAL À
CONCENTRAÇÃO DA ENZIMA
v0
[E]
•
•
FACILITA A DETERMINAÇAO DA CONCENTRACAO
DE UMA ENZIMA
DOSAGENS (transaminases, LDH, amilase, fosfatase
alcalina)
Reações enzimáticas com mais de um substrato
Ex:
ATP + Glicose
hexocinase
ADP + Glicose 6- P
Reações em que há 2 substratos envolvem a transferência de átomos
ou grupos funcionais de um substrato para o outro:
Sequencial (formação do complexo ternário)
Pingue-pongue ou duplo deslocamento
Inibidores
A atividade das enzimas pode ser diminuida ou parada por
várias substâncias chamadas de inibidores. Tem inibidores
naturais fazendo parte dos constituintes da célula e
outros estranhos ao organismo que podem provocar
alterações do metabolismo celular. Aqueles encontrados
nas células sào fundamentais para a fiosiologia. Esses
inibidores permitem ás células um controle preciso da
velocidade de algumas reações chaves permetindo uma
resposta integrada à mudanca das condições fisiológicas.
Inhibição específica de certas enzimas permita as
aplicações farmacológicas
ex: sulfonamidos (sulfadoxina, ...)
Usados para combater as infecções bacterianas
Pneumonia a pneumocystis (Pneumocystis jirovici, P.
carinii) IO em pacientes HIV +
Infecção do tracto urinário
Shigelose (Desinteria)
Algumas infecções por protozoários (Plasmodium
falciparum)
Sulfonamidos são inibidores competitivos da
dihidropteroato sintetase (dhps) enzima importante
envolvida no metabolismo dos folatos de muitos
organismos menos o homem.
Os folatos nos serem humanos são fornecidos pela
dieta.
Toxicidade seletiva para bactérias.
Largo campo de aplicaçacão para o combate de insetos
Ex: enzimas digestivas de insetos como as a-amilases
catalisam a hidrólise de ligações glicosídicas a-1,4 do amido,
glicogênio e outros carboidratos. Essas enzimas são muito
importantes para os insetos, especialmente para aqueles que se
desenvolvem em grãos ricos em amido. (No feijao foram
identificados 4 desses inhibidores)
Desenvolvimento de plantas mais resistentes ao ataque das
pragas contribuindo para a redução do uso de inseticidas
Inibidores
Importância:
• Agentes farmacêuticos
• Ferramentas no estudo de mecanismo de funcionamento
das enzimas
• Ferramenta nos estudos das vias metabólicas
Irreversíveis
Inibidores
Inib. Competitiva (freqüente)
Inib. Não-competitiva
Reversíveis
Inib. Mista
(Inib. Acompetitiva, rara)
Inibidores Irreversíveis
Inibição Reversível
Su bst r at o (m M )
0.2
0.4
0.8
1.0
2.0
4.0
6.0
V0 (sem in ibid or )
m m ol .L -1 .m i n -1
5
7.5
1 0.0
1 0.7
1 2.5
1 3.6
1 3.5
V0 (com in ibid or )
m m ol .L -1 .m i n -1
3
5
7.5
8.3
1 0.7
1 2.5
1 3.5
-1
V0 (mol.L .min )
15
Sem inibidor
10
-1
Com inibidor
5
0
0
1
2
3
4
5
6
Substrato (mM)
Exemplo: Succinato desidrogenase
7
Analgésicos... inibidores de Prostaglandinas
Ligação covalente
Inibidor irreversível
(suicída) - Aspirina
Interações sem ligação covalente
Inibidor competitivo e reversível –
Ponstan
Sítio Ativo da Ciclooxigenase
•Inibidor irreversível
Ligação covalente
Ácido acetil salicílico
•Inibidor competitivo e reversível
Interações sem ligação covalente
Ácido mefenâmico
Inibidores Competitivos de proteases do
vírus HIV
Gag e Gag Pol são clivados pela protease do vírus HIV em 9
pontos específicos para produzir proteínas funcionais. O
precursor Gag vai originar proteínas estruturais e o precursor
Pol vai originar enzimas como transcriptase reversa, integrase e
proteases.
Amprenavir
Ciclo de Replicação do Vírus HIV
*
Inibidores de proteases
Protease produz partículas virais infecciosas
Inibidores Competitivos de proteases do
vírus HIV
Gag e Gag Pol são clivados pela protease do vírus HIV em 9
pontos específicos para produzir proteínas funcionais. O
precursor Gag vai originar proteínas estruturais e o precursor
Pol vai originar enzimas como transcriptase reversa, integrase e
proteases.
Amprenavir
Regulação da atividade enzimática
• Enz. alostéricas analogia com protéina
alostérica (ex: Hb)
• Moduladores alostéricos (≠ de inibidores
não-competitivos ou mixtos!!)
• Mudanças conformacionais entre forma
ativa e inativa e parámetros cinéticos
diferentes (≠ do Michaelis-Menten)
• Dois tipos: enzimas homotrópicas
(reguladas pelo substrato) e heterotrópicas
Enzimas alostéricas... O que é isso?
Sistema multienzimático sequencial
Enzimas alostéricas... O que é isso?
Ex: Aspartato Transcarbamilase (AtCase) -síntese de pirimidinas
Aspartato + carbamil-fosfato
aspartato
AtCase

N-carbamil
Citidina
trifosfato
Uridina
trifosfato
Michaellis-Menten
Enzimas Alostéricas
Enzima Homotrópica
Efeito moduladores
Efeito moduladores
Exemplos de enzimas regulatórias
Fosfofrutokinase –1 (PFK-1):
ALOSTERIA
Glicogênio Fosforilase
ALOSTERIA
MODIFICAÇÃO COVALENTE
Modificação covalente reversível
Ativação Proteolítica