Principios de Enzimología

PRINCIPIOS DE ENZIMOLOGÍA Examen final. Febrero 2000
1.− Con objeto de determinar los requerimientos estructurales que deben poseer los sustratos de la elastasa
pancreática humana, se ha llevado a cabo la hidrólisis de p−nitroanilidas de distintos péptidos. La reacción se
ha seguido midiendo la absorbancia a 410 nm debida a la p−nitroanilina. Los resultados obtenidos se recogen
en la siguiente Tabla. A la vista de estos resultados, ¿qué se puede decir acerca de la especificidad de dicha
enzima?. (2 puntos)
SUSTRATO
Y−Gly−X
Y−Ala−X
Y−Abu−X
Y−Nva−X
Y−Met−X
Y−Leu−X
Y−Phe−X
Y−Tyr−X
Y−Val−X
Y−Ile−X
Km (mM)
7.3
2.4
2.4
1.6
1.3
1.4
2.5
1.0
3.5
6.0
Kcat (s−1)
0.1
0.34
1.40
4.30
6.40
5.10
5.10
2.80
0.01
0.01
Kcat/Km (s−1M−1)
1
142
583
2688
4923
3643
2040
2800
3
2
Y=Suc−Ala−Ala−Pro; Suc=succinil; X=pNa=p−nitroanilida; Abu=ácido −aminobutírico; Nva=norvalina
2.− Un mecanismo secuencial ordenado bi−bi se puede distinguir de un mecanismo ping−pong bi−bi
mediante experimentos de velocidad inicial, inhibición por los productos de la reacción e intercambio
isotópico en el equilibrio. Explique cómo se llevan a cabo dichos experimentos y por qué se pueden distinguir
ambos mecanismos. (3 puntos)
3.− Justificar si son correctas las siguientes afirmaciones (5 puntos):
• Conociendo el pH óptimo de actuación de una enzima se sabe inequívocamente el tipo de aminoácidos que
participan en la catálisis.
• Tanto el modelo secuencial como el concertado explican la cooperatividad negativa.
• Cuando se trata una enzima con un inhibidor irreversible análogo del sustrato, la presencia del sustrato
impide la modificación de las cadenas laterales de los aminoácidos del centro activo.
• Un mecanismo ping−pong se puede demostrar inequívocamente mediante experimentos de intercambio
isotópico parcial.
• La existencia de análogos del estado de transición constituye una prueba a favor del mecanismo de ajuste
inducido.
• Un inhibidor competitivo disminuye la constante de efectividad de una enzima porque disminuye el valor
de kcat.
• Una cadena lateral con un pKa de 8.5 puede actuar a pH 7.0 como catalizador básico general.
• Las técnicas de mezcla rápida permiten aislar los estados intermedios de una reacción enzimática.
• Si la estabilidad de una enzima varía con el pH no se pueden obtener los valor de pKa de las cadenas
laterales de los aminoácidos del centro activo.
• Un sustrato que se une débilmente a una enzima posee un valor alto de la Km.
1