INIBIÇÃO ENZIMÁTICA

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INIBIÇÃO ENZIMÁTICA:
As enzimas são moléculas responsáveis pela catálise de reações do metabolismo de seres vivos. Elas atuam sobre moléculas específicas denominadas substratos enzimáticos, que são modificadas para dar origem aos produtos da reação. Porém, essa atividade das enzimas pode ser reduzida por diversos tipos de substâncias químicas, num processo que recebe o nome de inibição enzimática, processo no qual a substância inibidora forma ligações químicas com as enzimas, de modo a interferir na sua atividade catalítica. A inibição enzimática pode ser de vários tipos:
Inibição não competitiva:
Na inibição não competitiva, a enzima possui sítios diferentes para substratos diferentes ou para o substrato e seu inibidor, com isso, eles não competem pelo mesmo local.
A presença de um substrato ou inibidor em outro sítio faz com que a enzima trabalhe menos, normalmente pela alteração estrutural da enzima, afetando a formação do complexo enzima-substrato.
Com isso, a reação catalisada por enzima nunca chegará à sua velocidade máxima normal mesmo com muito substrato. Isso acontece porque as moléculas de enzimas ligadas a inibidores não competitivos estão "envenenadas" e não conseguem realizar uma catálise eficiente, não obstante a quantidade de substrato disponível.
Como exemplo desta inibição, temos a reação bioquímica entre NADH e o acetaldeído que é catalisada pela enzima do fígado, a desidrogenase alcoólica, mas é inibida pelo monofosfato de adenosina (AMP).
Inibição Competitiva:
A inibição competitiva ocorre quando um inibidor compete com o substrato pela ligação com uma enzima livre. Tal molécula apresenta estrutura semelhante ao substrato e a enzima poderá aceitar esta molécula no seu local de ligação, mas não poderá realizar o processo catalítico, pois está ocupando o seu sítio ativo com o inibidor. Na presença de um inibidor competitivo, a velocidade da reação é inferior à da reação não inibida.
Um exemplo de enzima que sofre esse tipo de inibição é a enzima succinato desidrogenase, que é a responsável pela transformação do succinato em fumarato, mas quando a ela se liga o malonato, não ocorre reação, ou seja, o malonato é o agente inibidor dessa enzima.
- Inibição Competitiva Alostérica:
Acontece quando o inibidor se liga a outro sítio, o sítio alostérico. Isso faz com que a conformação da enzima seja modificada, impedindo que o substrato tenha acesso ao sítio ativo. Entretanto, se o substrato se ligar primeiro, este, por sua vez, impedirá que o inibidor se ligue. Sendo assim, tanto na inibição competitiva quanto na inibição competitiva alostérica, a enzima formará complexo com aquele que a ela se ligar primeiro.
Inibição de reações de dois substratos:
Um inibidor competitivo de uma reação de dois substratos geralmente inibe apenas um dos dois. Se o composto só se ligar à enzima livre, será competitivo contra o substrato A. Se o inibidor se ligar ao complexo Enzima-Substrato A, então será competitivo contra o substrato B. O valor de Ki (constante do inibidor) para inibidores de reações de dois substratos pode ser determinado variando-se a concentração de um substrato, em presença de um excesso do outro substrato. As reações para inibidores não-competitivos seriam as mesmas de substratos únicos.
Inibição acompetitiva ou incompetitiva 
A inibição incompetitiva caracteriza-se pelo fato de o inibidor não se combinar com a enzima livre, nem afeta sua reação com o substrato normal; contudo ele se combina com o complexo ES para originar um complexo ternário inativo ESI, incapaz de sofrer a etapa subsequente da reação para produzir o produto, torna-se enzimaticamente inativo. O complexo ESI reduz a atividade enzimática e a formação de produtos. Essas inter-relações indicam que o grau de inibição pode aumentar à medida que se aumenta a concentração do substrato.
A adição de inibidores incompetitivos em uma determinada reação catalisada por enzima diminui o valor de velocidade máxima e diminui o valor de Km, ou seja, a quantidade de substrato necessária para que a velocidade da reação atinja metade da velocidade máxima permanece a mesma, pois reduz igualmente a Vmax e Km.
 Este tipo de inibição é raro, mas pode ocorrer em enzimas multiméricas, sendo observadas em reações catalisadas por enzimas que possuem mais de um substrato.
Inibição Irreversível
Nesse tipo de inibição, substâncias inibidoras se ligam covalentemente às enzimas, tornando-as inativas permanentemente. Geralmente, o inibidor reage com o grupo funcional no sítio ativo (podendo, inclusive, promover a destruição desse grupo funcional), que é necessário para a atividade catalítica da enzima, bloqueando o local do substrato e, portanto, deixando a enzima inativa de forma definitiva. Por serem semelhantes aos substratos, tais substâncias inibidoras podem ser muito seletivas. 
Muitos tratamentos terapêuticos se baseiam na inibição enzimática. Como anti-inflamatórios como a aspirina que suprimem o processo inflamatório pela inibição da enzima ciclooxigenase, impedindo assim a síntese de prostaglandinas. Também há vários antibióticos que combatem infecções por bactérias através da inibição irreversível de enzimas desses microrganismos. Por exemplo, a penicilina que inibe a atividade da enzima transpeptidase, indispensável à formação da parede celular bacteriana, impedindo então a reprodução da bactéria. Outro exemplo é o tratamento da AIDS, que inclui medicamentos inibidores das proteases, enzimas responsáveis pela produção de novos vírus.
QUESTÕES
1)	Para inibir a ação de uma enzima, pode-se fornecer à célula uma substância que ocupe o sítio ativo dessa enzima. Para isso, essa substância deve:
a) Estar na mesma concentração da enzima.
b) Ter a mesma estrutura espacial do substrato da enzima.
c) Recobrir toda a molécula da enzima.
d) Ter a mesma função biológica do substrato da enzima.
e) Promover a desnaturação dessa enzima.
2)	Diferencie inibição competitiva de inibição competitiva alostérica.
3) A respeito de várias modalidades de inibição enzimática, assinale a opção correta:
a) Na inibição reversível, a velocidade da reação enzimática é diminuída com a retirada do inibidor. 
b) Um inibidor competitivo liga-se em um sítio diferente do sítio ativo, o que permite a ligação do substrato específico. 
c) Na ligação da enzima com um inibidor irreversível, a velocidade máxima da reação aumenta. 
d) Na inibição não competitiva, a enzima e seu substrato se ligam irreversivelmente.
e) Na inibição competitiva, os sítios de ligação do inibidor e do substrato são distintos, porém sobrepostos.
4) No que se refere à atividade enzimática, assinale a opção correta:
a) Proteínas reguladoras são incapazes de causar efeitos de modulação da atividade enzimática. 
b) A fixação de um radical fosforila a resíduos específicos de aminoácidos pode alterar a atividade de algumas enzimas. 
c) Os inibidores não competitivos são capazes de se ligar reversivelmente às enzimas, formando um complexo enzima-substrato, que inativa a catálise da enzima.
d) A atividade enzimática não sofre influência da regulação neuroendócrina.
e) As reações bioquímicas são comumente reguladas pela ligação de agentes químicos aos sítios alostéricos, sem, no entanto, causarem efeitos moduladores sobre a atividade enzimática. 
5) Como ocorre a inibição competitiva para reações de dois substratos?
6) Como se determina o ki para inibidores de reações de dois substratos? 
7) Sobre inibição incompetitiva assinale a alternativa correta:
a) O inibidor se combina com uma enzima livre.
b) O complexo ESI aumenta a atividade enzimática e diminui a formação de produtos.
c) Vmax e Km reduzem igualmente. 
d) É uma inibição muito frequente. 
8) Na inibição acompetitiva ou incompetitiva com a adição de inibidores incompetitivos em uma determinada reação catalisada por enzima diminui o valor de velocidade máxima e diminui o valor de Km, porque isso ocorre? 
 
9) Como se dá a inibição irreversível?
10) Qual vantagem do uso clínico de inibidores irreversíveis utilizados em antibióticos,por exemplo?