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Efeito de Inibidores na Atividade Enzimática

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20/05/2015 Efeito de Inibidores na Atividade Enzimática
http://www2.bioqmed.ufrj.br/enzimas/inibidores.htm 1/5
Efeito de Inibidores na Atividade Enzimática
Os inibidores podem ser de REVERSÍVEIS ou IRREVERSÍVEIS e servem como forma de regulação do
metabolismo, inibindo as reações quando necessário, mas nem todas as enzimas são reguladas por
inibidores. 
 
 
Os inibidores competitivos são aqueles que se assemelham ao substrato e, portanto, ocupam o sítio
ativo. A ligação do inibidor não permite que o substrato se ligue ao sítio ativo da enzima, 
como mostra o esquema a seguir:
 
 
Porém, note que esse inibidor é REVERSÍVEL.
Dessa forma, se aumentarmos a concentração de
substrato, podemos "reverter" esse quadro
inibitório. Ou seja, com altas concentrações de
substrato, pode­se atingir a Vmáx (Figura 1).
 
 
Os inibidores não­competitivos são aqueles que não se assemelham ao substrato e, portanto,
ocupam um sítio diferente do sítio ativo. A ligação do inibidor permite que o substrato se ligue ao
sítio ativo da enzima, como mostra o esquema abaixo, mas não ocorre reação com formação de
produto:
 
20/05/2015 Efeito de Inibidores na Atividade Enzimática
http://www2.bioqmed.ufrj.br/enzimas/inibidores.htm 2/5
 
Mesmo sendo um inibidor 0REVERSÍVEL, o
aumento da concentração de substrato nunca
"reverte" o quadro inibitório. Ou seja, mesmo
com altas concentrações de substrato, não é
possível atingir a Vmáx (Figura 2).
 
Veja o que acontece com as constantes cinéticas,
calculadas através dos gráficos de duplo­
recíprocos mostrados ao lado:
 
Condição Km (mM)
Vmáx 
(mmol/min)
sem inibidor 1,0 45
+ inibidor
competitivo 3,0 45
+ inibidor não­
competitivo 1,0 10
 
Esses dados servem para determinarmos que tipo de inibidor estamos estudando. Quando o inibidor
for COMPETITIVO, o que muda nas constantes cinéticas é o valor de Km determinado
experimentalmente. Mas, ATENÇÃO, isso não significa que o inibidor está alterando a afinidade da
enzima pelo substrato. Essa é uma mudança APARENTE, pois é necessário que se use mais
substrato para se atingir a velocidade máxima de reação.
No caso de inibidores NÃO­COMPETITIVOS, nunca será atingida Vmáx. Como o inibidor não afeta o
sítio ativo como um todo, a afinidade da enzima pelo substrato é mantida e Km não se altera.
Há outro caso de inibidor, que atua de forma semelhante ao não­competitivo por não se ligar ao
sítio ativo. Nesse caso, são alterados tanto Km (aumenta) como Vmáx (diminui). Essa é a INIBIÇÃO
MISTA.
 
Os inibidores irreversíveis são aqueles que se ligam às enziomas com alta afinidade e não
apresentam um equilíbrio de ligação como observamos com os reversíveis. 
20/05/2015 Efeito de Inibidores na Atividade Enzimática
http://www2.bioqmed.ufrj.br/enzimas/inibidores.htm 3/5
Esse é o caso,por exemplo da proteína alfa1­
antitripsina que age inibindo a ELASTASE. É
conhecido por INIBIDOR SUICIDA pois, uma vez
ligado à elastase, é degradado com a enzima. 
A figura ao lado representa a estrutura da alfa1­
antitripsina selvagem [1].
A deficiência em alfa1­antitripsina é uma doença
congênita em que o resíduo de Glutamato
(negativo) na posição 342 é trocado por uma
Lisina (positivo), causando a agregação da
proteína. Essa mutação, conhecida por mutação
Z, leva a uma quadro de enfisema pulmonar
hereditária. Isso ocorre porque a elastase causa
danos aos alvéolos.
alfa1­antitripsina (amarelo) ligada no sítio ativo
da tripsina (rosa).
1OPH.pdb
Alguns inibidores irreversíveis são VENENOS, como é o caso de inseticidas organofosforados e
carbamatos que inibem a acetilcolinesterase (aceticoline acetilhidrolase, EC 3.1.1.7). Essa enzima
hidrolisa a acetilcolina do cérebro, de acordo com o esquema a seguir:
 
O MALATION é um inseticida, venenoso se exposto à
pele ou ingerido, e irritante para os olhos. Não causa
grandes danos ao solo pois é biodegradável,
desaparecendo (75 a 100%) em uma semana [2]. A
degradação em meio aquoso depende do pH, sendo
degradado mais rapidamente em pH 8,0 que em pH
6,0. A diferença na velocidade de degradação pode ser
de até 20 vezes pela variação de pH [3]. 
A inibição da enzima leva a uma maior estimulação
dos receptores muscarínicos e nicotínicos e,
consequentemente, a um quadro colinérgico agudo. O
malation diminui tanto Km como Vmáx da
acetilcolinesterase [4]
 
Muitas drogas desenvolvidas atualmente para o tratamento de distintas patologias são inibidores de
20/05/2015 Efeito de Inibidores na Atividade Enzimática
http://www2.bioqmed.ufrj.br/enzimas/inibidores.htm 4/5
enzimas. Esse é o caso de inibidores da acetilcolinesterase que, segundo Giacobini [5], têm o efeito
de manter a função cognitiva dos pacientes num nível constante, além de melhorar as condições
gerais do paciente. Na presença dos inibidores, há um aumento na concentração e no tempo de
ação da acetilcolina na sinapse.  
 
Inibidores enzimáticos também são utilizados no
tratamento de pessoas com AIDS. São inibidores de
proteases do vírus HIV que previnem que células T
infectadas produzam novas cópias do vírus. Esse
tratamento prolonga a vida dos pacientes, permitindo que
tenham uma vida normal por manter a infecção
controlada. Para que tenham um efeito satisfatório,
devem ser usados juntamente com inibidores de
transcritase reversa [6]. Os inibidores usados na clínica
são Ritonavir, Saquinavir, Nelfinavir e Indinavir. 
Recentemente, foi identificado uma protease mutante
rara em HIV, o mutante I47A (Isoleucina 47 mutada para
Alanina) que apresenta alta resistência a lopinavir e
hipersensibilidade a saquinavir [7]. Isso mostra que os
vírus são capazes de se modificar, criando resistência a
drogas normalmente utilizadas em tratamento
prolongado.
Estrutura de inibidores de protease de HIV; 
Figura da Ref. 7
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Jezierski G, Pasenkiewicz­Gierula M. (2001), The effect of the Glu342Lys mutation in alpha1­
antitrypsin on its structure, studied by molecular modelling methods. Acta Biochim Pol.
2001;48(1):65­75.
[2] Verschueren, K. (1983) Handbook of environmental data on organic chemicals. 2nd edition. Van
Nostrand Reinhold Co., New York, NY; informação disponível em http://www.hc­sc.gc.ca/ewh­
semt/pubs/water­eau/doc_sup­appui/malathion/index_e.html 
 
 
[3] Hazardous Substances Databank. Toxicology Data Network. U.S. National Library of Medicine,
Bethesda, MD (1988); informação disponível em http://www.hc­sc.gc.ca/ewh­semt/pubs/water­
eau/doc_sup­appui/malathion/index_e.html
 
 
[4] Kamal MA (1997) Effect of malathion on kinetic parameters of acetylcholinesterase (EC
3.1.1.7)In vitro, Biochem. Molec. Biol. Int. 43, 89­97
[5] Giacobini E (2000) Cholinesterase Inhibitors Stabilize Alzheimer Disease, Neurochem Res 25,
1185–1190
[6] S. G. Deeks, M. Smith, M. Holodniy and J. O. Kahn (1997) HIV­1 protease inhibitors. A review
for clinicians, JAMA 277, 145­153.
[7] Kagan RM, Shenderovich MD, Heseltine PNR, Ramnarayan K (2005) Structural analysis of an
HIV­1 protease I47A mutant resistant to the protease inhibitor lopinavir. Protein Science 14, 1870­
1878
Texto: Profa. M. Lucia Bianconi (IBqM/UFRJ)
e­mail: enzimas@bioqmed.ufrj.br
20/05/2015 Efeito de Inibidores na Atividade Enzimática
http://www2.bioqmed.ufrj.br/enzimas/inibidores.htm 5/5
Página atualizada em: 16/10/2006
 
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