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Enzimas RegulatoriasEnzimas Regulatorias

•Enzimas Alostéricas

•Enzimas modificadas covalentemente

•Activación proteolítica de pro-enzimas

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La inhibición por retroalimentación se refiere a la inhibición de una de las primeras enzimas de la vía metabólica por los productos finales

L-Isoleucina es un efector alostérico negativo de la enzima E1, treonina deshidratasa

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Enzimas RegulatoriasEnzimas Regulatorias1. Enzimas AlostéricasPresentan estructura cuaternaria

Cinética sigmoide, indica cooperatividad entre las subunidades.La union de un sustrato a uno de los sitios, afecta el enlace en los otros sitios

Son reguladas por la unión de:•Moduladores positivos•Moduladores negativos que pueden ser:

•Homotrópicos•Heterotrópicos

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Proteínas Alostéricas (Enzimas, Receptores, Transportadores) son proteínas con múltiples sitios que interactúan entre si.

Sitio Activo: Sitio de unión al ligando o sustrato

Sitio Alosterico: Sitio de unión al modulador

Efectos Homotrópicos: cuando los sitios son idénticos. Por ejemplo las interacciones de la unión del O2 a la Hb.

Efectos Heterotrópicos, cuando la unión de un ligando afecta la unión de otro sitio diferente . Por ejemplo el efecto de BPG (Bifosfoglicerato) en la afinidad de la Hb por el O2

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Cooperatividad

La proteínas con efectos cooperativos tienen curvas de saturación diferentes a la hipérbola rectangular (la función de saturación de tipo Michaelis-Menten).

Pueden ser de dos clases:

Efectos cooperativos positivos: Curvas sigmoideas

Efectos cooperativos negativos: Curvas pseudo hiperbólicas

Efectores Positivos o Activadores. Modifican las constantes de afinidad (aumentan la afinidad) de tal modo que la unión de la proteína al ligando tiene lugar a mas bajas concentraciones del ligando. Los efectores positivos disminuyen la cooperatividad.

Efectores Negativos disminuyen las constantes de afinidad. Aumentan la cooperatividad.

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MIOGLOBINA Y HEMOGLOBINA

UNION DEL OXIGENO

Y es la función de saturación , donde si Y = 1, todos los sitios de la mioglobina están llenos con una molécula de O2; entonces si Y = 0.5, entonces el 50% de la mioglobina esta unida a O2 y 50% de la mioglobina esta vacante Curvas de Saturación de Mb/Hb

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El equilibrio de disociación de mioglobina por O2 puede describirse:

MbO2 Mb + O2 ;

&

, ,

La ecuación de una hipérbola.

Expresada en función de presiones parciales de O2,

donde P50 = pO2 @ 50% saturación.

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Y la Hb? Obviamente es mas compleja la función de saturación. La forma sigmoide

sigmoid shape (s-shape) de la curva de saturación indica cooperatividad. Esto es que

la unión del O2 a un sitio favorece la ocupación del siguiente (cooperatividad). Si

las subunidades de la Hb son totalmente cooperativas (cuando una subunidad se une

al O2 se favorece la saturación total del oxigeno, del mismo modo si una libera el O2

todas deben liberarlo, esto en función de la PO2)

;

Y la función de saturación será:

Pero esta curva no se ajusta al modo de saturación sigmoidea

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MODELO DE LA TRANSICION CONCERTADA

Referido también como el modelo de conservación de la simetría propuesto por Monod, Wymann y Changeux (MWC)

Postula que las subunidades están conectadas que el cambio conformacional en una subunidad se confiere a todas la subunidades

Todas las subunidades están en la misma conformación

La unión del ligando (sustrato o modulador) favorece el equilibrio de uno de los estados conformacionales T o R

El equilibrio entre los estados R y T es favorecido por la unión del ligando.

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El Modelo Monod-Wyman-Changeux (MWC)

o Proteínas Alostéricas las subunidades están en conformación de simetría

o Protómeros (subunidades) pueden existir en dos conformaciones en equilibrio, T: tensa y R, relajada: alta afinidad por el sustrato este unidad o no al sustrato

o Ligandos pueden unirse a cada una de las conformaciones o El cambio de conformación altera la afinidad de unión por el sustrato o La simetría de la proteína es conservada durante el cambio

conformacional: transición concertada.

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MODELO SECUENCIAL

El modelo secuencial de la regulación alostérica sostiene que las subunidades están conectadas en forma que el cambio conformacional en una subunidad no induce un cambio similar en los otras.

Todas las subunidades de la enzima no están necesariamente en la misma conformación

La unión de la sustrato a la enzima es vía de adecuación inducida, que indica que cuando una molécula de sustrato colisiona con el sitio activo, la conformación del sitio activo cambia para unir al sustrato.

Esta unión propaga el cambio en las subunidades adyacentes que aumentan la afinidad por el sustrato, no necesariamente a todas.

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Modelos para explicar cooperatividad

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2. Enzimas Modificadas covalentementePresentan estructura cuaternaria La unión es reversible y catalizada por enzimas

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3. Pro-enzimas Activadas por proteolisisMuchas enzimas se secretan como proenzimas o zimógenos que son catalíticamente inactivos.

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