1 Regulación de la actividad enzimáticaCinética enzimática Enzimas michaelianas Efecto de inhibidores Regulación de la actividad enzimática

2 Energía de activación Una enzima aumenta la velocidad de reacción, pero no altera el G o la constante de equilibrio

3 Enzima micheliana Enzima alostérica Sigmoide Hipérbola

4

5 Enzimas michaelianas E + P E + S ESFormación del complejo enzima-sustrato Suposición de equilibrio rápido k-1>>> k2 La concentración del complejo enzima-sustrato se mantiene constante durante toda la reacción. Teoría del estado estacionario E + S ES Complejo enzima-sustrato E + P k1 k-1 k2

6 Curva de progreso de los componentes de una reacción Michaelis–Menten simple

7 Curva de progreso de una reacción catalizada por una enzimaTiempo [S1] [S2] Vo1 Vo2 [ ] P dt d v = S -

8 Ecuación de Michaelis MentenE + S  ES  E + P k1 k-1 k2 [ ] ES P 2 k dt d v =

9 E + S  ES  E + P k1 [E][S] = k-1 [ES] + k2 [ES] k-1 + k2 [ES] =En estado estacionario, la velocidad de formación y rompimiento del complejo ES es igual: k1 [E][S] = k-1 [ES] + k2 [ES] k-1 + k2 [ES] = [E][S] k1

10 Km k-1 + k2 [ES] = [E][S] k1 k-1 + k2 [ES] = ([E]T - [ES]) [S] k1 [ES][E]T = [E]L + [ES] k-1 + k2 [ES] = ([E]T - [ES]) [S] k1 Km [ES] = ([E]T - [ES]) [S] Km [ES] = Km [E]T [S] +

11 [ES] = Km [E]T [S] + [ ] ES k v = = Km [E]T [S] + v k Vmax = [E]T k =2 k v = = Km [E]T [S] + v k 2 A altas concentraciones de sustratos v= Vmax Vmax = [E]T k 2 = Km [S] + v Vmax

12 Ecuación de Michaelis Menten[P] Tiempo [S1] [S2] Vo1 Vo2 Vo = dP dt

13 Gráfico de los dobles recíprocos (Lineweaver–Burk)1 = max + [S] K M •

14 Conclusiones de la ecuación de Michaelis - Mentencuando [S]= KM, la ecuación queda: cuando [S] >> KM, la ecuación queda cuando [S] << KM, la ecuación queda

15 Significado of Km Km da cuenta de la afinidad de la enzima por el sustrato Km baja significa una alta afinidad por el sustrato; Km alta significa una baja afinidad por el sustrato Si se compara una enzima con dos sustratos Hexokinasa : D-fructosa Km = mM D-glucosa Km = 0.15 mM Si se compara dos enzimas con el mismo sustrato Hexokinasa: D-glucosa Km = 0.15 mM Glucokinasa: D-glucosa Km = mM

16 kcat o número de recambioVmax = [E]T k 2 En la cinética de Michaelis -Menton k2= kcat Kcat es el número de moles de sustrato convertidos a producto por segungo y por mol de enzima Es una medida útil para comparar las actividades de diferentes enzimas

17 Significado de la kcat o el número de recambio, cont…..

18 Efecto de inhibidores Inhibidor reversible: unión no covalente de un compuesto a una enzima Inhibidor irreversible : generalmente es un compuesto que se une covalentemente a la enzima Inhibidor competitivo Inhibidor no competitivo Inhibidor acompetitivo

19 Inhibidores reversibles

20 Inhibidor competitivoKi = constante de disociación para el inhibidor

21 Ejemplo de un inhibidor competitivo

22 Cinética de un inhibidor competitivoVmax no cambia Km aumenta

23 Inhibidor no-competitivo

24 Cinética para un inhibidor no-competitivoVmax dismunuye Km no cambia

25 Regulación de la actividad enzimáticaRegulación alostérica 2. Modificación covalente reversible 3. Activación proteolítica 4. Cambio en el número de enzima presente

26 Enzimas alostéricas

27 Aspartato transcarbamoilasa

28 Aspartato transcarbamoilasaEstado R Estado T

29 Regulación de la actividad enzimáticaModificación covalente

30 Modificación covalenteQuinasa Fosfatasa

31 Activación por rompimiento proteolítico

32 Secreción de los zimógenos

33 Zymogen activation by proteolytic cleavageZymogens orange, active enzymes yellow Secreted by cells that line duodenum Digestive proteins of duodenum

34 Activación proteolítica del chimotripsinógeno3 cadenas unidas por dos puentes disúlfuro (A-B y B-C)