aula inibidores enziaticos

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

INIBIDORES ENZIMÁTICOS
IRREVERSÍVEL: o inibidor se dissocia muito lentamente de sua enzima alvo – ligação entre eles é forte. 
Alguns inibidores irreversíveis são medicamentos importantes. Ex. Aspirina
REVERSÍVEL: rápida dissociação do complexo enzima-inibidor. 
Inibidor competitivo diminui a velocidade da catálise ao reduzir a proporção de moléculas de enzima ligadas a um substrato. 
INIBIÇÃO COMPETITIVA: ação pode ser revertida por aumento da concentração de substrato. 
Ex: succinato desidrogenase - MALONATO INIBIDOR
INIBIDOR COMPETITIVO  AUMENTO KM 
INIBIÇÃO NÃO COMPETITIVA: não é revertida com aumento [S] 
FORMAM-SE OS COMPLEXOS: ES, EIS 
Diminui o número de renovação 
VMAX - DIFERENTE 
INIBIÇÃO INCOMPETITIVA: liga-se apenas ao complexo ES, de uma enzima com um único substrato. 
O local de ligação do inibidor só é formado na interação da enzima com o substrato. 
KM e VMAX - ALTERADOS 
INIBIDORES IRREVERSÍVEIS
INIBIDORES DE ENZIMAS COMO DROGAS (FÁRMACOS)
Novos compostos farmacologicamente ativos
Inibir enzimas exclusivas de microrganismos - menos efeitos colaterais 
 ANTIVIRAIS, ANTIBACTERIANOS E ANTITUMORAIS - toxicidade limitada
Exemplo clássico – SULFAS 
Bactérias convertem ácido p-aminobenzóico em ácido fólico – humanos não tem essa via. 
SULFAS
SULFANILAMIDA - mais simples, agente antibacteriano - compete com o ácido p-aminobenzóico (PABA) - necessário para o crescimento bacteriano. Bactéria utiliza a sulfa ao invés do PABA e fica privada de folato  não pode crescer ou se dividir. 
PENICILINA - INIBE DE FORMA IRREVERSÍVEL UMA ENZIMA DA SÍNTESE DA PARECE CELULAR BACTERIANA.
PENICILINA  TRANSPEPTIDASE 
- CAVALO DE TRÓIA
TRANSPEPTIDASE DE INTERLIGAÇÃO FORMA UM INTERMEDIÁRIO ACILA COM A PENÚLTIMA ALA QUE REAGE ENTÃO COM A AMINA DA GLICINA. 
A PENICILINA SE LIGA AO CENTRO ATIVO DA TRANSPEPTIDASE E MIMETIZA A PARTE D-ALA-D-ALA.  TRANSPEPTIDASE É IRRESIVELMENTE INIBIDA. 
METOTREXATO
BIOSSÍNTESE DE PURINAS E PIRIMIDINAS REQUER ÁCIDO FÓLICO, COENZIMA NA TRANSFERÊNCIA DE UNIDADES DE UM CARBONO DE AMINOÁCIDOS DOADORES. 
METOTREXATO - ANÁLOGO ESTRUTURAL DO FOLATO - tratamento da leucemia infantil
MECANISMO DE AÇÃO: competição com o di-hidrofolato pela enzima dihidrofolato redutase 
INIBIDOR COMPETITIVO DA ENZIMA
SÍNTESE DE TIMIDINA MONOFOSFATO PARA EM PRESENÇA DE METOTREXATO DEVIDO À FALHA NA REAÇÃO DE TRANSFERÊNCIA DE UM CARBONO.
Divisão celular depende de TMP e de outros nucleotídeos, a célula leucêmica não pode se multiplicar
Células humanas que se dividem rapidamente, como as da medula óssea e da mucosa intestinal, são sensíveis à droga, pelas mesmas razões. 
USO PROLONGADO LEVA À AMPLIFICAÇÃO DO GENE DA ENZIMA E CRESCIMENTO PREFERENCIAL DE CÉLULAS RESISTENTES AO METOTREXATO. 
AZT - 3’-azido-3’ desoxitimidina - análogo de pirimidina
É FOSFORILADO POR QUINASES CELULARES  AZT TRIFOSFATO, QUE BLOQUEIA A REPLICAÇÃO DO HIV POR INIBIÇÃO DA HIV-DNA POLIMERASE - POLIMERASE DEPENDENTE DE RNA.
SELETIVIDADE DO AZT POR CÉLULAS INFECTADAS POR HIV VERSUS CÉLULAS NÃO INFECTADAS :
DNA POLIMERASE DO HIV É PELO MENOS 100 VEZES MAIS SENSÍVEL AO AZT TRIFOSFATO DO QUE A DNA POLIMERASE DA CÉLULA HOSPEDEIRA, DEPENDENTE DE DNA. 
BIBLIOGRAFIA:
BERG, J.M.; TYMOCZKO, J.L.; STRYER, L. Bioquimica, 6ª ed. Guanabara Koogan, 2008.
NELSON, D.L.; COX, M.M. Lehninger Princípios de Bioquímica, 4ª ed. Sarvier, 2006.
 ZIMOGÊNIOS
As proteases são sintetizadas numa forma inativa por estar em uma conformação desfavorável, com bloqueio ou desalinhamento dos resíduos do sítio catalítico.
 CONFORMAÇÃO DESFAVORÁVEL resulta de porções adicionais da cadeia polipeptídica, que devem ser retirados para que a proteína assuma a forma ativa. 
CONVERSÃO DO ZIMOGÊNIO À PROTEASE ATIVA pode resultar da ação proteolítica de outra protease, ou de alteração do pH ou temperatura do meio. Esses eventos determinam mudança conformacional e/ou auto-hidrólise pela própria protease.
 ATIVAÇÃO É IRREVERSÍVEL
quimotripsinogênio quimotripsina
 A enzima digestiva quimotripsina é sintetizada como QUIMOTRIPSINOGÊNIO, com um cadeia única, impossibilitando a montagem do sítio ativo, formado pela His57, Asp102 e Ser195 (em rosa). No intestino, o quimotripsinogênio é clivado pela tripsina em dois pontos, retirando dois dipeptídeos. A quimotripsina ativa possui três subunidades, cadeias A, B e C, unidas por 5 pontes S-S.
CITOCROMO P-450
Constitui uma família particular de heme proteínas presente em bactérias, fungos, insetos, plantas, peixes e mamíferos. 
CATALISAM A MONOOXIGENAÇÃO – inserção de um átomo de oxigênio. 
SUBSTRATOS: 
compostos sintetizados endogenamente como colesterol, hormônios esteroides e ácidos graxos
 compostos exógenos, ingeridos, inalados ou absorvidos pela pele. 
PROPRIEDADES E FUNÇÃO
São proteínas integrais de membrana
Contêm um grupo prostético heme com ferro
Todos os citocromos P450 são moléculas de forma triangular. 
Metade da molécula consiste de -hélice e a outra metade é conformação  e dobras. 
São assim denominados porque têm um pico de absorção em 450 nm quando ligados com o CO. 
Os citocromos P450 estão envolvidos em:
Produção de hormônios esteroides
Metabolismo de ácidos graxos, prostaglandinas, leucotrienos e retinóides
Inativação ou ativação de agentes terapêuticos 
Conversão de produtos químicos em moléculas altamente reativas, que podem produzir dano celular indesejado
Inibição ou indução enzimática, resultando em interações droga-droga e efeitos adversos
A reação geral catalisada por um citocromo P450 é:
NADPH + H+ + O2 + SH  NADP+ + H2O + SOH
NADPH – doador de dois elétrons
SH – substrato 
Reação é uma monooxigenação porque há a incorporação de somente um átomo de oxigênio, da molécula do oxigênio molecular, no substrato. 
No processo o NADPH doa 2e- mas o Ferro do heme só pode receber 1e- - flavoproteina redutase recebe os 2e- mas transfere um de cada vez para o ferro. 
O sistema de transporte de e- do NADPH para o citocromo P450 é específico e está presente exclusivamente em mitocôndrias ou retículo endoplasmático. 
MECANISMO GERAL DA MONOOXIGENAÇÃO 
Inicio: ligação do substrato ao heme – Fe3+
Transferência de 1e- - entrada do O2 – ativação do oxigênio – entrada do 2º e- - oxigênio é clivado, 1 átomo se liga ao substrato e o outro forma a água. 
SUBSTRATOS EXÓGENOS, XENOBIÓTICOS (“estranhos à vida”) 
 drogas terapêuticas, agentes químicos, subprodutos industriais que se transformam em contaminantes ambientes e aditivos alimentares. 
Citocromos P450 oxidam diferentes xenobióticos particularmente COMPOSTOS LIPOFÍLICOS. 
A ADIÇÃO DO GRUPO OH TORNA O COMPOSTO MAIS POLAR E, ASSIM, MAIS SOLÚVEL NO AMBIENTE AQUOSO DA CÉLULAS. 
REAÇÃO
EXEMPLO
HIDROXILAÇÃO ALIFÁTICA
Hidroxilaçãodeibuprofene sua cadeia lateral alquila
HIDROXILAÇÃO AROMÁTICA
Hidroxilaçãodowarfarin
N-HIDROXILAÇÃO
Hidroxilaçãodeaminoglutetimida
EPOXIDAÇÃO
Metabolismo daaflatoxinaa seu derivadoepóxido, umcarcinógenohepático
DESALQUILAÇÃO DE OXIGÊNIO E NITROGÊNIO
O-desmetilaçãoda codeína a morfina, seu agente analgésico ativo.
N-desmetilaçãodediazepamanordiazepan
DESAMINAÇÃO OXIDATIVA
Remoção do grupo amina de anfetamina, formando afenilacetona
OXIDAÇÃO DE FÓSFORO
Oxidação domalation, um inseticida, amalaoxonseu agente ativo.
OXIDAÇÃO DE ENXOFRE
Oxidação dacimetidina(Tagamet) a seu derivado
DESALOGENAÇÃO
Desclorinaçãodo solventetetracloretode carbono formando o radical livre CCl3
DESIDROGENAÇÃO
Metabolismo do etanol aacetaldeído
TIPOS DE REAÇÕES CATALISADAS POR CITOCROMOS P450. 
Um xenobiótico cujo metabolismo recebeu grande atenção é o benzo[a]pireno, um contaminante ambiental comum, produzido a partir da queima de carvão, da combustão de materiais em produtos de tabaco, do preparo de alimentos em churrasqueira e de processamento industrial. 
CARCINÓGENO FRACO, é metabolizado a um POTENTE CARCINÓGENO em animais e a um agente mutagênico
em bactérias. O benzo[a]pireno também se liga ao receptor de aril hidrocarboneto (AhR) e induz as formas de citocromo P450 que o metabolizam aumentando assim, o seu próprio metabolismo. 
METABOLISMO DO BENZOPIRENO POR CITOCROMO P450 E EPÓXIDO HIDROLASE FORMANDO BENZOPIRENO-7,8-DI-HIDRODIOL-9,10-EPÓXIDO. 
INTERAÇÕES DROGA-DROGA
Muitas drogas induzem a formação do citocromo P450 – metaboliza-las
Outras – inibição da atividade de P450
Interação droga-droga
Inibição pode levar ao acúmulo da molécula original até concentrações que podem ser tóxicas. 
 indução da isoforma de metabolização pode acelerar o metabolismo e a eliminação precoce, concentrações subefetivas. 
ALTERAÇÃO DA MEIA VIDA DO MEDICAMENTO. 
OH
HN C CH3
O
O
HN C CH3
O
Sulfato
O
HN C CH3
O
glucuronideo
(20-46%)
(40-67%)
Citocromo P-450 – menor vía (5-15%) 
Paracetamol
O
 N C CH3
O
NABQI
DEVLIN, T.M. Manual de Bioquímica com correlações clínicas. Tradução da 7ª. Edição americana. São Paulo. Blucher, 2011.