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Cinética enzimática (Português)

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Muitas substâncias e circunstâncias são capazes de inibir a atividade enzimática, isto é, para reduzir a velocidade catalítica. Primeiro, as enzimas são desnaturadas pelas altas temperaturas (exceto as enzimas termofílicas), o extrema phs (novamente exceto exceção), e algumas substâncias químicas particularmente desnaturantes para proteínas, tais como dodecilfato de sódio (do qual é o efeito desejado em eletroforese) e alguns solventes orgânicos, como acetona e alto etanol. Em todos esses casos, as estruturas secundárias e terciárias de proteínas enzimáticas são suficientemente desordenadas para não permitir a formação de um centro ativo. A inativação enzimática será dependente da concentração ou dependente da temperatura ou pH de desnaturação e dependente do tempo, o que corresponde ao tempo necessário para eliminar os fracos elos responsáveis pela estabilidade das estruturas secundárias e terciárias. Essas inibições são irreversíveis. Existem tais concentração e efeitos dependentes de tempo irreversíveis com o uso dos bloqueadores químicos do site ativo. Eles realizam uma inibição covalente estável, de acordo com uma cinética pseudo-ordem 1. É essencialmente um reagentes químicos de links de covalência com os grupos de reação de locais ativos que são os resíduos de serina, treonina ou tirosina., O -sh do Resíduo de cisteína, o -cooh dos resíduos de ácido aspártico e glutâmico, e os resíduos -nh2 ou -n-lisina, arginina e histidina. Não é coincidência que estes resíduos sejam também os responsáveis pela vinculação do substrato no centro ativo e nos mecanismos de catálise (revise a introdução). Assim, as referidas protease de protease (activa graças a uma serina no centro activo) são inibidas por fenilmetilsulfonião (PMSF), reactivo -OH bloqueador dos resíduos de serina acessíveis; Da mesma forma, as proteases de cisteína são inibidas por iodoacetamida ou N-etilmaleinimida (NEM), reagentes de bloqueador tiol; Ou, as aspartato-proteases são inibidas por carbodiimidas, e as metálicas proteases pela EDTA, um agente quelante das cátions de metal necessárias para a atividade catalítica. Esses reagentes podem, portanto, ser usados para bloquear essas atividades (juntas, por exemplo, em um coquetel anti-protease), ou para caracterizar uma atividade enzimática (o PMSF inibe as enzimas de serina, mas não enzimas de cisteína ou enzimas de aspartato); Por outro lado, um terá que evitar se alguém quiser determinar a atividade enzimática correspondente. Os químicos desenvolveram reagentes mais eficientes porque mais seletivas; Por exemplo, enquanto permanece na família de proteases, a tripsina é especificamente inibida por tosilsilsilclorocetona (TLCK) e quimotrypsina por tosylphenylalanilanilhloclorocetona (TPCK), porque apenas o primeiro pode acessar o local activo em serina de tripsina, e o segundo da cimotrypsina O resíduo de aminoácidos reconhecido pelo centro ativo, o resíduo de lisina para a tripsina e o resíduo de fenilalanina para a cimotrypsin. Quanto à clorocetona, realiza a ligação de covalência estável com a histidina do centro ativo, a da tríade catalítica (SER-HIS-ASP). Grupo de tosilo (tolueno-sulfonil) alvo o centro ativo hidrofóbico de proteases. Isso é chamado de marcação de afinidade.

Além desses reagentes químicos que ainda são muito úteis para determinar os mecanismos catalíticos e caracterizar as enzimas, muitas outras substâncias são capazes de ligar a enzima, mas sem formar uma ligação covalente estável e inibir mais ou menos fortemente, dependendo da concentração do inibidor. Tais compostos são procurados pela indústria farmacêutica, que alvo as enzimas cuja inibição usaria virtudes terapêuticas. Tantos inibidores são compostos farmacológicos, sintéticos ou às vezes naturais ou mesmo hemi-sintéticos (quimicamente modificados a partir de moléculas naturais). Sua ligação é reversível, como a dos substratos ou substratos, por isso pode ser reduzido o efeito desses inibidores da diálise (que desloca o equilíbrio de ligação) ou a diluição (que diminui a concentração do inibidor e, assim, move o equilíbrio pela lei de ação em massa). É claro que as forças vinculativas desses inibidores da enzima reversível são da mesma ordem do que aqueles que ligam os substratos: (s) ligações (s) de hidrogênio, ligações eletrostáticas (“pontes salinas”), interações hidrofóbicas e Waals Van der Forças. Note que se a constante de dissociação do inibidor da enzima (KI) é muito baixa, a ligação será quase irreversível.Vamos ver que todos os inibidores não se anexam estritamente ao site ativo, mas todos eles têm um efeito no ato catalítico.

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