enzimas - biotecnología 2.1

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  • ENZIMAS

    BIOTECNOLOGA:

    Prof. Adjunta: Dra. Stela Maris da Silva

    Modelo genrico de una enzima Modelo de una glucanasa

    Parte 2

  • ENZIMAS Temario de la SEGUNDA Clase REVISIN : ECUACIN DE MICHAELIS-MENTEN

    Ecuacin de Lineweaver-Burk

    CINTICA ENZIMTICA : Reaccin de orden uno / Reaccin de orden cero ENZIMAS ALOSTRICAS: MODULACIN ALOSTRICA - MODULACIN COVALENTE - Ecuacin de Hill. INHIBIDORES DE LA ACTIVIDAD ENZIMTICA Inhibidores. Inhibicin competitiva, aplicaciones. Inhibicin no competitiva * Inhibicin mista Inhibicin irreversible

  • Constante de Michaelis-Menten (KM)

    Concentracin del sustrato correspondiente

    a la mitad de la velocidad mxima.

    Enzimas tienen KM caracterstico para un sustrato en dado pH y misma temperatura.

    Grado de afinidad entre enzima y sustrato

    * Cuanto menor el KM, mayor la especificidad y vice-versa.

    *Define la concentracin de substrato que una enzima requiere para

    trabajar con eficiencia

    En el ao de 1913 Michaelis y Menten formularon las bases de la

    cintica enzimtica, para explicar como la concentracin del sustrato

    [S] afecta la velocidad de la reaccin v.

  • La velocidad de la reaccin presenta 3 regiones de comportamiento

    diferente, mientras se aumenta la concentracin del sustrato:

    -parte a: v aumenta proporcionalmente

    con aumento de [S].

    -parte b: v aumenta no

    proporcionalmente con aumento de [S].

    -parte c: v no aumenta proporc.,

    tendiendo a un valor mximo

    (Vmax), siendo independiente de la [S]

    El grfico presenta un conjunto de

    reacciones que estn ocurriendo

    simultneamente, de acuerdo a las

    ecuaciones abajo:

  • cuando KM es pequeo, k1 es relativamente grande

    y la barrera de energa libre para la formacin del

    complejo es pequea.

    As KM, reflete una habilidad de la enzima en ligarse a

    los sustratos y realizar a catlisis.

    desaparecimiento

    formacin 1

    32 )(

    k

    kkKM

    Michaelis - Menten

    Km ALTO = BAJA AFINIDAD y Km BAJO = ALTA AFINIDAD

  • Forma integrada

    t

    SS

    KK

    V

    S

    S

    t mm

    mx 00 1log3,2

    Parmetros Cinticos:

    Michaelis - Menten

    Inclinacin

  • Al utilizarse una mayor concentracin de enzima, mayor ser la VMAX utilizndose la misma concentracin del substrato

    Vmax es mayor en [E] maior, utilizndose la misma [S]

    Michaelis - Menten

    aumento en la concentracin de la enzima

    aumento en la velocidad de reaccin

  • Ecuacin de Lineweaver-Burk

    Aplicacin:Cuando se

    grafica la velocidad de la

    reaccin, v0, en relacin a la

    concentracin de substrato,

    S , no siempre es posible

    determinar la condicin en

    que se ha llegado a la

    velocidad mxima, Vmax,

    debido al incremento de la

    pendiente en la hiprbola a

    concentraciones de

    substrato elevadas.

    Figura: experimento cintico para la actividad enzimtica

  • Otro modo de obtenerse los valores de KM y de Vmax es a travs del

    grfico de los dobles recprocos (1/V x 1/S), y de la ecuacin de

    Lineweaver-Burk.

    Ecuacin de Lineweaver-Burk

    y = a . x + b Ecuacin

    de la recta

    Al aplicarse el inverso en ambos

    lados de la ecuacin de Michaelis-

    Menten, se obtn la ecuacin de

    Lineweaver-Burk, que es una funcin

    linear (una recta):

    Tambin se utiliza para determinar el

    mecanismo de accin de los diversos

    tipos de inhibidores.

  • Tang

    El intercepto de la recta en el eje x es igual a -1/KM

    substituyendo y = 0 en la ecuacin tenemos:

    0 = Km . 1 + 1 -1 = Km . 1 Vmax [S] Vmax Vmax Vmax [S]

    -1 = Km - 1 = 1

    [S] Km [S]

    =KM/Vmax

    a = coef. angular = Km/Vmax

    (tangente ngulo alfa)

    b = coef. linear = 1/Vmax

    (intercepto en el eje y)

    Donde:

    y = a . x + b Ecuacin de la recta

  • Revisando: Es la inversa de la ecuacin de

    Michaelis-Menten y representa una ecuacin del

    tipo y = ax+ b:

    Esa es una ecuacin de recta (y = ax + b) en que la inclinacin (a) es igual a KM/Vmx y el o intercepto (b) es igual a 1/Vmx,

    Esa es la modo ms comn de determinar los parmetros cinticos (KM y Vmx).

    Ecuacin de Lineweaver-Burk

  • Parmetros Cinticos: Revisando

    Lineweaver-Burk

    mxmx

    m

    VSV

    K

    V

    111

    Inclinacin

  • Ejemplo:

    [S] (g/L) Vo (g/L.h)

    0,25 0,78

    0,51 1,25

    1,03 1,66

    2,52 2,19

    4,33 2,35

    7,25 2,57

    0,0

    1,0

    2,0

    3,0

    0 2 4 6 8

    [S] (g/L)

    Vo

    (g

    /L.h

    )

    Parmetros Cinticos

  • Parmetros Cinticos

    Ejemplo: Lineweaver-Burk

    y = 0,228x + 0,3668

    R2 = 0,9991

    0,0

    0,4

    0,8

    1,2

    1,6

    0 1 2 3 4 5

    1/[S] (L/g)

    1/V

    o (

    L.h

    /g)

    L

    gK

    V

    K

    hL

    gV

    V

    SV

    VSV

    K

    V

    m

    mx

    m

    mx

    mx

    mxmx

    m

    622,0228,0

    73,23668,01

    Portanto,

    3668,01

    228,01

    111

    0

    0

    As

    :

  • Mtodo de Hanes SVV

    K

    V

    S

    mxmx

    m 1

    Inclinacin

    Parmetros Cinticos

  • Ejemplo: Mtodo de Hanes

    y = 0,3595x + 0,2419

    R2 = 0,9993

    0,0

    0,5

    1,0

    1,5

    2,0

    2,5

    3,0

    0 2 4 6 8

    [S] (g/L)

    [S]/

    Vo

    (h

    )

    L

    gK

    V

    K

    hL

    gV

    V

    SV

    S

    SVV

    K

    V

    S

    m

    mx

    m

    mx

    mx

    mxmx

    m

    672,02419,0

    78,23595,01

    Portanto,

    3595,02419,0

    1

    0

    0

    Parmetros Cinticos

    As,

  • Mtodo de Eadie-Scatchard

    S

    VKVV mmx

    Inclinacin

    Parmetros Cinticos

  • CINTICA ENZIMTICA

    Relacionada con:

    Determinacin cuantitativa de las reacciones que catalizan las enzimas

    Estudio sistemtico de los factores que afectan dichas velocidades

    Miden la afinidad de las enzimas por los sustratos y los inhibidores

    Mecanismos de reaccin

    Velocidad de una reaccin bioqumica:

    El cambio de la concentracin de un reactante o producto por unidad de tiempo.

  • Orden de la reaccin:

    Relaciona la concentracin del reactante, la

    saturacin de la enzima con la velocidad de

    la reaccin

    A. Cintica de primer orden /orden uno

    B. Cintica de orden cero

    CINTICA ENZIMTICA

  • CINETICA DE PRIMER ORDEN/ ORDEN UNO

    Cuando la velocidad depende de la primera potencia de la concentracin de un nico reactante y sugiere que el paso limitante de la velocidad es una reaccin unmolecular (no se requieren colisiones moleculares)

    A P

    La velocidad de la reaccin es directamente proporcional a la concentracin del sustrato, solo cuando la concentracin del sustrato es baja

    La concentracin del reactante es funcin del tiempo ( t ; se consume la mitad del reactante)

  • Concentraciones muy bajas de sustrato

    La reaccin se procesa como reaccin de orden UNO/Primer orden

    [S]

  • Reaccin de Orden UNO

    [S]

  • Determinar S utilizado o P formado durante cualquier

    intervalo de tempo Ecuacin integrada de 1 orden.

    0

    0log3,2 ttkS

    S

    Reaccin de Orden UNO

  • t1/2 = tiempo de media vida tiempo necesario para convertir en P mitad

    del S presente.

    kt

    693,0

    21

    Reaccin de Orden UNO

  • CINETICA DE ORDEN CERO

    Cuando la adicin de un reactante no altera la velocidad de la reaccin

    La velocidad es constante debido a que la concentracin del reactante es lo suficientemente elevada para saturar todos los lugares catalticos en la molcula de la enzima.

    Cuando la concentracin del sustrato se hace lo suficientemente elevada de forma que la enzima se satura.

  • Reaccin de Orden Cero

    [S] >> Km

    S

    SVV mx0

    mxVV0La reaccin funciona como reaccin de orden cero.

    Altas concentraciones de sustrato.

  • La velocidad de la reaccin

    solamente es proporcional

    a [E] cuando la enzima

    est saturada, o sea,

    reaccin es de orden cero

    (independe) en relacin a

    [S]

    Eficiencia cataltica

    Kcat/KM

    Parmetro mas

    adecuado para

    comparaciones

    cinticas

    - k2 o kcat (constante cataltica) mede el poder cataltico de la enzima

    v = k2 Etotal + [P] k2 = Vmax (s-1)

    [ES] [Etotal]

    Para calcular kcat se considera que toda la E existe como ES, y que v=Vmax

  • Kcat = velocidad limitante de cualquier reaccin enzimas saturadas;

    Kcat y Km = ambiente celular, concentracin del sustrato y qumica de la reaccin.

  • Regulacin de la Actividad Enzimtica

    Sistema enzimtico: producto de la reaccin de la 1 enzima sustrato de la enzima subsecuente;

    Enzimas reguladoras determinan la velocidad de la secuencia;

    Actividad cataltica o seales;

    Molculas sealizadoras pequeos metabolitos o cofactores.

  • Se describe que reacciones catalizadas por

    enzimas como reversibles, pero en un

    organismo vivo eso normalmente no ocurre.

    Ej.: Los productos de una dada reaccin son

    rpidamente direccionados para otro

    compartimiento celular y as la reaccin

    reversa no ocurre.

    La actividad enzimtica tambin puede ser

    regulada de acuerdo con las tasas de sntesis

    y degradacin. Adems la sntesis de enzimas

    puede ser estimulada o inhibida. Los productos

    formados en una dada reaccin enzimtica

    muchas veces pueden funcionar como

    inhibidores de la misma reaccin (Figura al

    lado). As, cuando hay una gran cantidad de

    productos, la actividad enzimtica es reprimida

    y as sucesivamente.

  • Enzimas Alostricas

    NO SIGUEN la cintica de Michaelis-Menten

    Ligacin no covalente y reversible modulador;

    Inhibicin por retroalimentacin: Si el inhibidor es el producto final mecanismo = retrorregulacin o feedback.

    Enzima reguladora inhibida por el P final da va reequilibra las necesidades celulares;

    Moduladores: inhibidores o activadores/estimuladores.

  • Enzimas Alostricas

    Modulador = sustrato homotrpicas;

    Modulador sustrato heterotrpicas;

    Presentan Sitio alostrico (adems del sitio activo) especfico para el modulador;

    Curva de saturacin sigmoidea subunidades mltiples.

  • Enzimas Alostricas

    curvas de variacin de actividad moduladores inhibidores, activadores o los dos tipos.

    1. Enzima Michaeliana 2. Enzima reguladora alostrica

    Grfico V x S es una curva sigmoide

  • En su lugar, se obtiene una curva sigmoidal.

    Los efectos alostricos homotrpicos o

    heterotrpicos pueden ser positivos (activacin) o

    negativos (inhibicin)

  • Interacciones alostricas homotrpicos son las que ocurren cuando

    varias molculas idnticas - por ejemplo, varias molculas del sustrato

    - se unen a la protena. Este efecto se denomina como cooperatividad

    si el mismo se transmite a los diferentes protmeros de la protena.

  • Los efectos alostricos heterotrpicos son interacciones alostricas

    que ocurren cuando diferentes sustancias - por ejemplo, inhibidor y

    sustrato - se unen a la protena; son el efecto de un ligando en la unin

    de otro ligando diferente.

  • Las curvas sigmoideas suelen indicar, una unin cooperativa del

    sustrato al centro cataltico de la enzima. Esto quiere decir que la unin

    de una molcula de sustrato influye en la unin de las molculas de

    sustrato posteriores.

    Este comportamiento es el ms comn en las enzimas multimricas,

    que presentan varias zonas de interaccin con el sustrato.

    El mecanismo de cooperacin es semejante al observado en la

    hemoglobina. La unin de una molcula de sustrato a una de las

    zonas de interaccin altera significativamente la afinidad por el

    sustrato de las dems zonas de interaccin. Las enzimas con este tipo

    de comportamiento son denominadas alostricas.

    Cooperatividad positiva:la primera molcula de sustrato unida

    incrementa la afinidad del resto de zonas de interaccin.

    Cooperatividad negativa: la primera molcula de sustrato unida

    reduce la afinidad de la enzima por nuevas molculas de sustrato.

  • Ejemplos de enzimas con cooperatividad positiva: la aspartato

    transcarbamilasa bacteriana y la fosfofructoquinasa y con cooperatividad

    negativa, la tirosil ARNt-transferasa de mamferos.

    La cooperatividad es un fenmeno bastante comn y puede llegar a ser

    crucial en la regulacin de la respuesta enzimtica a cambios en la

    concentracin de sustrato.

    La cooperatividad positiva hace que la enzima sea mucho ms sensible

    a la concentracin de sustrato, con lo que su actividad puede llegar a

    variar en gran medida aunque se mueva en rangos muy estrechos de

    concentracin de sustrato. Por el contrario, la cooperatividad negativa

    hace que la enzima sea insensible a pequeos cambios en la

    concentracin de sustrato.

    Modelo propuesto por MONOD, WYMAN y CHANGEUX (1965).

  • La ecuacin de Hill suele ser utilizada para describir cuantitativamente

    el grado de cooperatividad en cinticas no michaelianas.

    El coeficiente de Hill (n) indica cuntas de las zonas de unin de

    sustrato de una enzima afectan a la afinidad de la unin del sustrato

    en el resto de las zonas de unin.

    El coeficiente de Hill puede tomar valores mayores o menores que 1:

    n < 1: indica cooperatividad negativa.

    n > 1: indica cooperatividad positiva.

    Ecuacin de Hill

  • El grfico de Hill puede

    ser obtenido a travs de la

    siguiente relacin:

    Se ha verificado

    experimentalmente que el

    declive, n, no indica el n de

    sitios de ligacin (activos) y s

    un grado de interaccin

    (cooperatividad) entre estos el coeficiente de Hill, nH.

  • Modificacin Covalente

    -Fosforilacin y desfosforilacin - Activacin de zimogenios

    Ligacin covalente de un grupo qumico a su estructura;

    Metabolismo alterado acciona vas inactivas e inhiben vas activas.

  • Al contrario de la alosteria en la modulacin

    covalente la enzima es modificada covalentemente por

    dos otras enzimas: una quinasa fosforila la enzima

    empleando ATP, e una fosfatasa remueve el grupo

    fosfato de la enzima fosforilada.

    La modulacin covalente es energticamente cara, debido a que necesita 2 otras protenas y ATP para

    regular la actividad de UNA enzima.

    Al contrario, en la alosteria la enzima es controlada por las

    concentraciones relativas de sus efectores y la afinidad de la

    enzima por estos efectores.

  • inactiva activa

    Fosforilacin - Defosforilacin

    quinasa

    fosfatasa

    enzima

    fosfato

    sustrato

  • zimogenos: las proteasas son sintetizadas en una forma inactiva; estn en una conformacin desfavorable, con bloqueo o desajuste de los residuos del sitio cataltico.

    conformacin desfavorable: resulta de porciones adicionales de la cadena poli-peptdica, que deben ser retirados para que la protena asuma la forma activa.

    Conversin del zimogeno a proteasa activa: puede resultar de la accin proteoltica de otra proteasa, o de alteraciones del pH o temperatura do medio, o

    an, de la adsorcin do zimogeno a una superficie negativa. Estos eventos

    determinan mudanza conformacional y/o auto-hidrlisis por la propia proteasa.

    activacin es irreversible: y por ese motivo energticamente cara para el organismo.

    Ativacin de zimogenos

    Es un caso especfico de modulacin covalente exclusivo de

    algunos tipos de enzimas proteolticas.

  • ZIMOGENOS

    Enzimas de accin

    extracelular

    zimogenos

    Hidrolisis de ligaciones peptidicas

    Remocin de residuos de aminocidos

    Nueva Estructura Tridimensional

    plasma, trato

    digestivo

    precursores inactivos intracelulares

    Transformacin

    extracelular

    Enzima

    Activa

    Zimogeno Intracelular

    Enzima activa Extracelular

    Clivagen proteoltica

    Extracelular

  • Zimogenos (proenzimas) son formas de enzimas

    Ellas son activadas por la remocin de secciones de pptidos

    Ej.: proinsulina es convertida en insulina por la remocin de

    33 a.a de la cadena

  • INIBICIN ENZIMTICA

    La inhibicin enzimtica es importante por varias razones:

    Sirve como un mecanismo de control fundamental en los sistemas biolgico permitiendo la regulacin de los caminos

    metablicos.

    Muchos medicamentos actan inhibiendo enzimas especficas en el cerebro o en los tejidos corporales.

    La comprensin del mecanismo de inhibicin enzimtica es, por tanto, esencial. Los propios inhibidores se usan frecuentemente

    como herramientas para el estudio del mecanismo de las propias

    enzimas.

  • Inhibicin enzimtica

    Tipos de inhibidores enzimticos:

    Reversibles: Unin no covalente de un inhibidor a la enzima

    a. Competitiva

    b. No competitiva

    c.

    Irreversibles: Unin covalente del inhibidor al enzima

    Ejemplos de inhibidores: Elementos naturales, toxinas especficas,

    venenos, iones, frmacos. Envenenadores: se unen irreversiblemente al centro activo de la enzima impidiendo permanentemente que esta acte. (Gas nervioso)

    Mista

  • REVERSIBLE: se enlaza a la enzima pero no permanentemente con lo que la inhibicin es transitoria. Los inhibidores reversibles se

    pueden eliminar normalmente mediante dilisis o cambios en el pH o en la disolucin de buffer.

    IRREVERSIBLE : se enlaza permanentemente a la enzima con lo que la inhibicin es completa. Los inhibidores irreversibles se unen

    covalentemente a la enzima con lo cual resultan muy difciles de

    eliminar.

    INIBICIN ENZIMTICA : Revisando

  • Un inhibidor competitivo normalmente es similar a la enzima en

    tamao y forma con lo que compite por la enzima con el sustrato al

    unirse a la enzima por el mismo centro activo.

    La velocidad de reaccin se reduce porque baja la proporcin de

    molculas unidas al substrato.

    Cuanto ms inhibidor hay presente, ms complejo EI es originado y

    menos producto se forma.

    Inhibicin competitiva

    Ejemplo: inhibicin del malonato

    sobre la succnico deshidrogenasa.

    Muchas veces el propio producto

    de la reaccin acta como inhibidor

    competitivo ya que es

    qumicamente parecido a substrato

    y as se produce un tpico

    mecanismo de feedback en el que

    el propio producto de la reaccin

    regula la accin de la enzima.

  • Inhibicin competitiva

  • [S] Vmx =

    KM

    Experimento

    1 [E], [S] = cte

    2 [E], [I] = cte

    1/V0 x 1/[S]

    Inhibicin competitiva

    SIN inhibidor

    Inclinacin

  • Ecuacin de Michaelis-Menten

    Lineweaver-Burk

    SK

    IK

    SVV

    Im

    mx

    1

    SV

    KIK

    VV mx

    Im

    mx

    11

    11

    Inhibicin competitiva

  • ISKK

    K

    V

    V

    mI

    m

    I

    10

    Relacin entre las velocidades CON y SIN Inhibidor

    [S] = influencia del [I] es

    despreciable.

    Inhibicin competitiva

  • El inhibidor es anlogo estructural del sustrato y compite con l por la ligacin al sitio activo

    con aumento de la [sustrato], disminuye la inhibicin indicando as un competicin entre S e I

    no hay alteracin de Vmax y hay un aumento de KM debido a un factor , que permite el clculo de la constante de inhibicin: Ki

  • S

    E

    I

    I

    I

    S

    P

    S

    S

    S

    S

    S

    S

    S S

    Inhibicin competitiva (reversible)

  • Ejemplos de Inhibicin Competitiva Reversible

  • Ejemplos de Inhibicin Competitiva Reversible

    METOTREXATO

  • En este tipo de inhibicin tanto el sustrato como el inhibidor se

    enlazan a la enzima pero en sitios activos diferentes. El enlace de I

    ejerce un efecto sobre el centro activo probablemente afectando a la

    estructura de la enzima que ya no funciona tan eficientemente. En

    consecuencia Vmax se altera pero no se altera KM.

    El aumento de [S] no restituye el valor de Vmax (no se consigue desplazar las

    molculas de inhibidor de los sitios activos).

    La expresin matemtica para el mecanismo Michaelis-Menten para este tipo de inhibicin es:

    Vmax [S] V= ( [S] + Km) ( 1 + [I] / K i)

    Inhibicin NO competitiva

  • Ocupa otro sitio ES, EI y EIS;

    [S] = no lleva todas las E productiva;

    Vmx y KM normal

    KM( normal porque la afinidad de la enzima por el sustrato se

    mantiene).

    Inhibicin NO competitiva

  • Inhibicin NO competitiva

  • Ecuacin de la velocidad:

    Lineweaver-Burk

    II

    m

    mx

    K

    IS

    K

    IK

    SVV

    11

    ImxImx

    m

    K

    I

    VSK

    I

    V

    K

    V1

    111

    1

    Inhibicin NO competitiva

    SIN inhibidor

    Inclinacin

  • Inhibicin Mista

    El inhibidor acta de manera similar al no competitivo y no se liga al

    sitio activo. El KM (aumenta) y Vmx (disminuye).

    inhibidor no es anlogo estructural del sustrato - no se liga al sitio activo

    inhibidor se liga a E y al ES

    aumento de la [sustrato] no disminuye la inhibicin - no hay competencia

    KM aumenta y Vmax disminuye

  • E

    P E

    S

    S

    E I

    I

    I

    I

    I

    S Inhibicin mista

    S

    S

    S

    I I

    S

    S

    I

    S

  • Inhibicin IRREVERSIBLE

    El inhibidor se une permanentemente a la enzima de las siguientes formas:

    Ligacin covalente

    Destruccin de un grupo funcional esencial al funcionamiento de la enzima

    Ligacin no covalente particularmente estable

    INHIBICIN ENZIMTICA

  • Vmx y KM =

    Inhibicin IRREVERSIBLE

  • Ecuacin de Michaelis-Menten:

    SK

    SEIkVV

    m

    mxI ][3

    Inhibicin IRREVERSIBLE

  • Lineweaver-Burk:

    SEIKV

    K

    EIKVV mx

    m

    mxI

    111

    33

    Inhibicin IRREVERSIBLE

  • Inhibicin IRREVERSIBLE

  • Inhibicin IRREVERSIBLE

    Ejemplos de Inhibidores enzimticos irreversibles: Compuestos orgnicos

    clorados o fosforados

    Reaccionan con el residuo S1 de serino-enzimas, formando un complejo

    irreversible.

    Una de las enzimas altamente sensible a estos compuestos es la acetilcolinesterasa, responsable por la metabolizacin del neurotransmisor

    acetilcolina en neuronas centrales y perifricos.

    Ese es el mecanismo de accin de los insecticidas organofosforados, como el malathion y el parathion. La acetilcolinesterasa de insectos as como la de mamferos son igualmente inhibidas por estos insecticidas.

    Contribuye para la toxicidad de ambos insecticidas a longa media vida que presentan en el ambiente.

  • dosis letal: 3-13 mg/Kg, oral

    Insecticidas

    organofosforados

    media vida 23 aos

    Inhibicin IRREVERSIBLE

    Acetilcolinesterase unida al sarin o gas nervioso (dosis letal 0,01 mg/kg, oral), un organofosforado altamente txico y voltil, que reacciona con el

    residuo Ser activo de la enzima..

  • Usos de inactivadores: Medicamentos Venenos

    Aspirina: inhibe la ciclooxigenasa 1 y la ciclooxigenasa 2, que son enzimas que

    producen un mensajero ( prostaglandina )que acta en casos de inflamacin,

    suprimiendo el dolor y la inflamacin.

    El cianuro es un inactivador enzimtico irreversible, que se combina con cobre

    y zinc en el sitio activo da enzima citocromo c oxidasa bloqueando la

    respiracin celular

    Inhibicin ENZIMTICA

  • PMSF phenylmethane

    sulphonyl fluoride

    H3C SO2F

    E

    E

    Enzima + diisopropilfluorofosfato

    F-

    enzima inhibida

    En laboratorio, serino-enzimas pueden ser identificadas por ser

    eficientemente inhibidas por compuestos organofosforados no tan txicos

    como el diisopropilfluorofosfato (DFP) o el fluoreto de fenilmetilenosulfonila

    (PMSF).

    Diferentes compuestos son utilizados en laboratorio para identificar el

    mecanismo cataltico de las enzimas, empleando reacciones especficas

    para las cadenas laterales de aminocidos que pueden hacer parte del sitio

    activo de esas enzimas.

  • * Alteracin en genes que codifican enzimas (mutaciones o

    delecciones) podrn tener como efecto el surgimiento de enfermedades

    genticas.

    * Fenilcetonuria - Una mutacin en un nico aminocido de la enzima

    fenilalanina hidroxilasa, que cataliza el primer paso en la degradacin

    de la fenilalanina, resulta en la acumulacin de fenilalanina y de los

    productos asociados. Problemas: puede causar retraso mental si no

    tratada.

    * Mutaciones en genes que codifican enzimas involucradas en la

    reparacin del DNA causan sndromes de cancro hereditario, como la

    xerodermia pigmentosa.

    Defectos en esas enzimas pueden causar cancro, visto que el cuerpo queda

    con menor habilidad menor para reparar mutaciones en el genoma. El proceso

    genera una lenta acumulacin de mutaciones y resulta en el desarrollo de

    muchos tipos de cancro en el paciente.

    ENZIMAS Y PATOLOGAS

  • Fuentes y bibliografa

    1. J. L. Snchez Guilln. EL METABOLISMO CELULAR: GENERALIDADES. ENZIMAS. Publicacin online. Pag.1-8

    2. P. Gasesa y J. Hubble, Tecnologa de las enzimas. Editorial Acribis. S.A., Segunda Edicin, Zaragoza, Espaa, 1990. (Publicacin: Biotecnologa Tecnologa enzimtica)

    3. Mariotto, Juliana. CINTICA ENZIMTICA: apuntes. Universidade Federal de Santa Catarina.

    4. S. F. Aiba et al., "Biochemical Engineering", 2nd Edition, Academic Press, New York. 5.Voegt, D. and Voegt, J. G. Biochemistry. 2nd Edition, John Wiley and Sons, New York,USA,1997. 6. Stephanopoulus, G. N.; Aristidou, A A; Nielsen, J. Metabolic Engineering: Principles and Methods; 1st Edition, Academic Press, California, USA, 1998. Texto: Marcell Crispim Cintica Enzimtica USP-Instituto de Ciencias Biomdicas Apuntes: Ing. Jorge N. Fuentes Berazategui- Titular de la Ctedra de Biotecnologa

    de UTN-FRM.

  • Otros sitios:

    http://www.brenda.uni-koeln.de/

    http://www.ebi.ac.uk/thornton-srv/databases/CSA/

    http://merops.sanger.ac.uk/c Url: http://www.wikipedia.com http://www.bioygeo.info/AnimacionesBio1.htm http:://www.icp.csis.es/biocatlisis/web3lineas.html http:www.mty.itesm.mx/data/cd/html http//www.unav.es/memoria/8-99/ingenieria.html -laguna.fmedic.unam.mx/