tema-9 inhibicion-enzimatica

Tema 9
Parámetros que influyen en la velocidad de reacción enzimática
 Factores que modifican la actividad enzimática
 Efecto del pH y la Tª
 Inhibidores
 Inhibición reversible
• Competitiva
• No competitiva
 Inhibición irreversible
Factores que modifican la actividad enzimática
La velocidad de una reacción catalizada por una enzima depende de:
 La concentración de moléculas de sustrato
(Ecuación de Michaelis-Menten)
 Cantidad de enzima
La V0 es proporcional a la concentración de enzima, al menos en un
determinado rango de concentraciones.
 El pH
 La temperatura
 La presencia de inhibidores
Efecto de la temperatura
 Las enzimas poseen una temperatura óptima a la cual la enzima presenta
máxima eficiencia catalítica.
Actividad enzimática
 Existe un intervalo en el cual son estables.
Temperatura (ºC)
Efecto del pH
 pH óptimo de actuación, a valores superiores o inferiores la velocidad disminuye.
 El pH del medio afecta:
 Catálisis
 Unión al sustrato
 Conformación (estructura espacial) de la enzima
Actividad enzimática
Quimotripsina
Pepsina
pH
Inhibición enzimática
Inhibidores: pequeña moléculas químicas o iones que interfieren con las
reacciones ralentizándolas o deteniéndolas
 Importantes para el estudio de:
 Mecanismo de acción enzimática
 Especificidad de sustrato
 Naturaleza del centro activo
 Identificación residuos fundamentales para la catálisis
 Utilidad
 Determinación rutas metabólicas
 Medicina. Antibióticos
Inhibición enzimática
Hay dos tipos de inhibidores enzimáticos:
 Reversibles: Unión no covalente de un inhibidor a la enzima
 Competitiva
 No competitiva
 Acompetitiva
 Irreversibles: Unión covalente del inhibidor al enzima
Elementos naturales, tóxinas específicas, venenos, iones, fármacos
Inhibición reversible competitiva
Unión del inhibidor al centro activo del enzima, compite con el sustrato
Inhibidor
competitivo
Sustrato
Enzima
Enzima
[E][I]
Velocidad
Sin inhibidor
Ki =
[ EI ]
Kmap = a Km
[sustrato]
Inhibición reversible competitiva
Inhibidor
competitivo
Sustrato
Enzima
Kmap = a Km
Enzima
a = 1 +
Aumento
[I]
Kmap
(
= 1 +
[I]
Ki
[I]
Ki
)
(sin inhibidor)
Pendiente =
Aumenta Km
= Vmáx
Km
Inhibición reversible competitiva
Sustrato
Inhibidor
competitivo
Enzima
Metanol
Etanol
Etilenglicol
Enzima
Formaldehído
Alcohol DH
Acetaldehído
Ac. Oxálico
La intoxicación con etilenglicol o metanol se trata con etanol
Inhibición reversible competitiva
Quimioterapéuticos: metrotrexato
Agentes antibacterianos: Sulfamidas
 Compiten con el p-amino-benzoico,
necesario para la síntesis de DNA
de bacterias.
Metotrexato
Estatinas
Tetrahidrofolato
 Inhibe síntesis de DNA
 Compite por la dihidrofolato reductasa
 Inhiben HMG-CoA reductasa,
enzima limitante síntesis de
colesterol.
Inhibición reversible no competitiva
Unión del inhibidor a un sitio distinto del centro activo, no compite con el sustrato
Sustrato
Sustrato
Inhibidor no
competitivo
Enzima
Enzima
Velocidad
Sin inhibidor
[sustrato]
Inhibición reversible no competitiva
Sustrato
Enzima
Sustrato
Inhibidor no
competitivo
Kmap = Km
Enzima
[I]
a = 1 +
Vmáxap
=
(
Ki
Vmáx
1 +
[I]
Ki
)
Disminuye Vmáx
= Km
Inhibición reversible no competitiva
Tipranavir
PETT2
(inhibidor de la Proteasa)
(Inhibidor de la Trascriptasa Inversa)
Inhibición irreversible
 Reaccionan con un grupo químico de la enzima, modificándola
covalentemente.
 Bloquean unión al sustrato
 Inhiben actividad
 Sus efectos dependen del tiempo de actuación del inhibidor.
 Por lo general son altamente tóxicos. Casi todos los inhibidores
enzimáticos irreversibles son sustancias tóxicas (naturales o sintéticas).
 Penicilina inhibe la síntesis de la pared bacteriana
 Aspirina inhibe la síntesis de PG
 Gases nerviosos: diisopropil fluorofosfato (DIFP), inhiben neurotransmisores
 Hg2+, Pb2+ , CN-, As
Inhibición irreversible
 Fármacos antitumorales que actúan como análogos de la citidina
Inhibidores irreversibles del metabolismo del DNA