inibição enzimática - w3.ualg.ptw3.ualg.pt/~pmartel/cadeiras/enzimologia/aula11.pdf · gráfico...
Post on 12-Oct-2018
220 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Inibidor: substância que diminui a velocidade de uma
reacção catalisada enzimaticamente quando presente na
mistura reaccional
• Inibição irreversível:
Conduz à inactivação total do enzima.
Exemplos: metais pesados, gases de nervos, venenos,...
• Inibição reversível:
O inibidor forma um complexo dinâmico com enzima
Tipos de Inibição
irreversívelE+I EI→
IE+I EIK→←
Inibição reversível total versus parcial
• Inibição reversível total:
O complexo enzima-inibidor não apresenta qualquer actividade catalítica:
•Inibição reversível parcial:
O complexo enzima-inibidor apresenta actividade catalítica residual:
EI+A EAI
EA+I EAI EI+P
→ ←
→ → ←
Consideram-se dois tipos de inibição reversível:
2
2
E+A EA E+P
EA+I EAI EI+P
k
k ′
→ → ←
→ → ←
2 2 20k k k′ ′≠ >
Inibição competitiva (total)
Inibidor competitivo: substância que compete com o substrato pelo acesso ao centro activo do enzima.
Exemplo: o malonato é um inibidor competitivo da succinato desidrogenase, que catalisa a conversão de succinato em fumarato:
Succinato Malonato
A semelhança estrutural entre succinato e malato explica que este último possa actuar como inibidor competitivo da succinato desidrogrenase.
Inibição competitiva (total)
Complexo enzima+inibidor competitivo
Enzima DHFR em complexo com o metotrexato
ácido dihidrofólico metotrexato (Trexall)
afinidade ~1000x superior
Inibição competitiva (total)
Mecanismo de equilíbrio capaz de produzir uma cinética de inibição competitiva:
s 2
ic
E+A EA E+P
+
I
EI
K k
K
→ →←
↑↓ max0
mic
[A]
[I]1 [A]
Vv
KK
= + +
0[E] [E]+[EA]+[EI]=
ic
[E][I]
[EI]K =
m
[E][A]
[EA]K =
0 0[A] [E]>>
0 0[I] [E]>>
appmaxpp
m0 a
[A]
[A]v
V
K=
+
mic
appm
apm x x
pa ma
[I]1K KK
VV
= +
=
Representação gráfica da inibição competitiva
(Gráfico de Lineweaver-Burke)
Declive = Km(1+[I]/Kic)/Vmax
O. na origem = 1/Vmax
[I] crescente
1/[A]
1/vi
[I] = 0
[I] = 2[I] = 4
Inibição competitiva - fracção de inibição
[A]
v0
[I]=KI
Km(1+[I]/KI)
[I]=0
Vmax
Fracção de inibição
0
0
1iv
iv
= −
0
0
- fracção de inibição
- velocidade na ausença de inibidor
- velocidade na presença de inibidori
i
v
v
i
[A]
Na inibição competitiva a fracção de inibição diminui com a concentração
de substrato.
Inibição anti-competitiva (total)
Inibidor anti-competitivo: substância capaz de se ligar ao complexo enzima-substrato, mas não ao enzima livre.
Exemplos: Inibição da Inibição da mio-inositol fosfatase pelo ião Li+; inibição da 3-fosfokimato-1-carboxiviniltransferase (EPSP sintase) pelo glifosato
glifosato
EPSP synthase
Síntese dos aminoácidos aromáticos
Inibição anti-competitiva (total)
Mecanismo de equilíbrio capaz de produzir uma cinética de inibição anti-competitiva:
s 2
iu
E+A EA E+P
+
I
EAI
K k
K
→ →←
↑↓
max0
miu
[A]
[I]1 [A]
Vv
KK
=
+ +
0[E] [E]+[EA]+[EI]=
iu
[EA][I]
[EAI]K =
m
[E][A]
[EA]K =
0 0[A] [E]>>
0 0[I] [E]>>
appmaxpp
m0 a
[A]
[A]v
V
K=
+
appm
appma
miu
maxi
xu
[I]1
[I]1
KK
VK
K
V
= +
= +
max
iu0
m
iu
[A][I]
1
[A][I]
1
V
Kv
K
K
+
=+
+
appmaxa
m
m mpp
axVV
K K=
Gráfico de Lineweaver-Burke
[I] crescente1/vi
1/[A]
Declive = Km/Vmax
O. na origem = (1+[I]/Kiu)/Vmax
[I] = 0
[I] = 2
[I] = 4
Inibição anti-competitiva - fracção de inibição
Na inibição anti-competitiva a fracção de inibição aumenta com a
concentração de substrato.
Inibição mista
s 2
ic iu
E+A EA E+P
+ +
I I
EI EAI
K k
K K
→ →←
↑↓ ↑↓
Inibição mista: caracteriza-se por um comportamento cinético que incorpora componentes competitiva e anti-competitiva. Um mecanismo que explica esta cinética:
max0
mic iu
[A]
[I] [I]1 1 [A]
Vv
KK K
= + + +
icm
iu
max
appm
appmax
app appm max
iu
m maxic
[I]1
[I]1
[I]1
[I]1
KK
K
VK
K VK
K
V
K V
+
= +
= +
= +
Inibição não-competitiva
ic
[E][I]
[EI]K = iu
[EA][I]
[EAI]K =
ic iu
[E][I] [EA][I]
[EI] [EAI]K K= ⇒ =
[E] [EI]
[EA] [EAI]=
Caso particular (bastante raro) da inibição mista, em que Kic=Kiu:
Ou seja, o inibidor não afecta o equilíbrio de associação enzima-substato.
(iões metálicos, protão...)
max0
mic iu
[A]
[I] [I]1 [A] 1
Vv
KK K
= + + +
max0
m
[A]
[I] [I]1 [A] 1
Vv
KK K
= + + +
max
0m
[I][A] 1
[A]
VK
vK
+
=+
appm
appm m xax
m
a
[I]1
K
V
K
VK
=
= +
Inibição não-competitiva
Fazendo K=Kic= Kiu , fica:
Manutenção do valor de Km, diminuição do Vmax.
A inactivação parcial do enzima pode provocar uma aparência de inibição
não-competitiva
Inibição mista
A inibição mista como manifestação cinética da interacção de um inbidor com um enzima é um fenómeno relativamente raro. É muito mais frequente observar este tipo de comportamento como caso especial da inbição pelo produto, quando existem outras formas do enzima além da forma activa.
No caso mais simples, existe uma forma inactiva do enzima, E’, que se converte lentamente na forma activa E:
top related