Enzimas e fatores que atuam sobre a atividade

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15/04/2016
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� Caso da gota: mostra a ligação da enzima ‘E’ ao 
substrato ‘S’ e a formação de ‘P’. 
� um paciente excreta 3x mais ácido úrico que o normal.
� Níveis elevados de PRPP (5’α-fosforribosil-dipirofasfato) nos 
glóbulos vermelhos. 
� PRPP é intermediário na síntese de AMP e GMP.
� Ácido úrico é produto da degradação de AMP e GMP.
� Ensaios ‘in vitro’ revelaram que atividade da PRPP sintase 3x 
maior.
� Sendo que pH ótimo, KM para AMP e Ribose 5-P apresentaram 
valor normal
� Parâmetro alterado: VMAX, sendo que [E0] valor normal;
� => k3 alterado.
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�Efeito fisiológico de KM de uma enzima
�Sensibilidade dos asiáticos à bebidas alcoólicos.
�Apresentação de maior sensibilidade; muito menor 
álcool é necessário a vasodilatação, com 
vermelhidão facial e aceleração dos batimentos 
cardiácos; causada pelo alcool.
�CH3CH2OH + NAD+ �CH2CHO + NADH + H+
�álcool desidrogenase (citosólica)
�CH2CHO + NAD+ � CH2COOH + NADH + H+
�Aldeído desidrogenase (mitocondrial): KM baixo
�Em asiáticos: a enzima mitocondrial está ausente e a 
citosólica que apresenta KM elevado.
� Enzimas catalisam reações reversíveis
� Não alteram a keq.
� Algumas são próximas de 1
� Modo de fazer k4 ser desprezível: produto ser 
consumido.
� Se o produto não for consumido?
� Questão: como controlar o sentido da reação?
�Produto irá competir com o substrato: 
�A velocidade da reação fica diminuída� Inibição.
�Pelo produto= inibição por retroalimentação (Feedback).
�O produto de uma reação inibir outra enzima
�princípio das terapias por drogas: afetar as enzimas ou os 
sistemas de receptores ou transportadores 
�análogos estruturais do substrato
�estruturas modificadas com capacidade de ligar 
covalentemente ao sítio de ligação do substrato ou ligante
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� As drogas são substâncias desenhadas para inibir uma 
enzima específica.
� Antivirais, antibacterianas e antitumorais => 
administradas sobre condição de toxidade limitada.
� Dificuldade de existência de uma via única e crítica só para a 
bactéria ou tumor ou virus.
� Vantagem:
� Curto tempo de geração da bactéria ou tumor.
� Maior sensibilidade
�Sulfas:
�R-SO2-NHR’ (sulfanilamida)
� :As sulfonamidas são inibidoras competitivas da enzima 
bacteriana sintetase de dihidroperoato. 
�São análogos do seu substrato o ácido p-aminobenzóico 
(PABA).
�Catalisa uma reação necessária à síntese de ácido fólico (o 
ácido fólico é necessário para a síntese de precursores de 
DNA e RNA) nas bactérias.
�Methotrexato(4-amino-N10-metil-ácido fólico:
� similar estrutura do tetra-hidrofolato, coenzima de 
transferência de uma unidade de carbono.
� Inibe a biossíntese de purinas e pirimidinas, necessária a 
síntese dos nucleotídeos e desoxiribonucleotídeos
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� Inibidores competitivo:
� Ação destes podem ser revertida pelo aumento da 
quantidade de substrato (lei da ação das massas)
� Se ligam no sitio de ligação do substrato
� A enzima livre parece ter diminuído a afinidade: i.é, para 
o mesmo ‘E’ e ‘S’ � altera KM(aumenta) e não VMAX pois 
quando todo ‘E’ está ligada como ES a velocidade não 
altera.
� kaI=kI [E][I]/[EI]
� kaS=ka= 1/keq= [E][S]/[EI]
kakakaka
[ ]
[ ] [ ]S
K
IK
S
VV
I
M
MÁX
+



 +
⋅=
1
�Se ligam em outro sítio ou local diferente do sítio de 
ligação do substrato.
�O efeito da ação do inibidor não é retirado pelo 
aumento da concentração do substrato.
�Então, pode ligar a ‘E’ ou ‘ES’, formando ‘EI’ ou ‘ESI’
� ‘EI’ ou ‘ESI’ são cataliticamente inativos, i.é, não 
produzem ‘P’.
�Se comporta como se [E0] estivesse diminuída => afeta 
VMAX, diminuindo.
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� kaI=kI [E][I]/[EI] = 
[ES][I]/[ESI]
� kaS=ka= 1/keq= [E][S]/[EI]
� [E0]=[ESI]+[EI]+[ES]+[E]
KaKaKaKa
KaKaKaKa
[ ]
[ ] [ ] [ ] 





++





+
⋅=
II
M
MÁX
K
I
S
K
I
K
S
VV
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�Se ligam apenas ao complexo ‘ES’
�Fica menos ‘E’ ligada a ‘S’ que produz ‘P’, i.é, ‘ESI’ não 
produz ‘P’=> Afeta o KM, diminui
�Parece ter menos ‘E0’ => Afeta VMax.
�[ESI]=[ES][I]/KI
�[ES]=[E][S]/ka
�=> [ESI]=[E][S][I]/kskI
�[E0]=[E]+[ES]+[ESI]
KaKaKaKa
[ ] [ ]
[ ] [ ]S
K
I
K
S
K
I
V
V
I
m
I
máx
+
+
⋅
+
=
1
1
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� Envolve uma modificação covalente no sítio de ligação 
ou sítio ativo.
� Aparenta menos [ES] total => VMAX aumenta
� E menos ‘E’ com afinidade por ‘S’=> aumenta KM.
� Parece com acompetitivo.
�Ligantes de sítios específico.
�Ligantes podem ter efeito de inibição ou ativação
�Ligantes: qq molécula (até mesmo ptns em um 
sistema de macromoléculas).
�Efetores=moduladores=modificadores
�Atuam no sítio alostérico [allo(grego)=outro]
�Causam modificações conformacionais nas enzima, 
alterando o sítio catalítico.
�Positivos (+) no sítio alostérico (sitio de ativação)
�Negativos (-) no sítio alostérico (sitio de inibição).
�Efeito heterotrópico (em locais distintos) x Efeito 
homotrópico (no mesmo sítio de ligação do 
substrato;
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� 2 ou mais substratos, podendo ser um deles coenzima.