Este documento trata sobre los diferentes mecanismos de control de la actividad enzimática, incluyendo enzimas reguladoras, retroinhibición, modificación covalente y enzimas alostéricas. Explica cómo las enzimas pueden regularse a través de la unión de efectores, fosforilación, adenilación y otras modificaciones covalentes. También describe cómo ciertas enzimas inactivas (zimógenos) pueden activarse mediante proteólisis.

1. BIOQUIMICA
CLASE 7
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2. CONTROL DE LA
ACTIVIDAD ENZIMÁTICA
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3. Control de la actividad enzimática
Enzimas reguladoras
retroinhibición
Modificación covalente
Enzimas alostéricas
Activacion por proteolisis
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4. Ddegraba igitalizada por Melilds 4

5. REGULACION ENZIMÁTICA
MECANISMO DE
RETROINHIBICIÓN
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6. ENZIMAS ALOSTERICAS
Existen sistemas enzimáticos en donde el producto de la
reacción actúa como inhibidor especifico de una enzima
situada al comienzo de la secuencia.
Esta inhibición se asigna como:
• Inhibicion por el producto
• Inhibicion feed-back
• Retroinhibición
Estas enzimas reciben el nombre de enzimas alostericas
propuestas por J. Monod,et.al y presentan un sitio
diferente al centro activo al que se une reversiblemente
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7. Ddegraba igitalizada por Melilds 7

8. ENZIMAS REGULADORAS POR
RETROINHIBICION
Retroinhibición de la
conversión de L-Treonina en
L-isoleucina, catalizada por
una secuencia de 5 enzimas.
La treonina deshidratasa (E1)
es inhibida alostericamente
por la L-Isoleucina, producto
final de la secuencia.
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9. Retroalimentación negativa en vías metabólicas
Asp + CP Carbamil aspartato CTP
Síntesis de pirimidinas
ATCasa
El producto final de la vía, CTP (citidin trifosfato) inhibe a la
primera enzima de la ruta metabólica, Aspartato transcarbamilasa
Al mismo tiempo, dicha enzima puede ser activada por ATP
ATP
+
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10. Control por Retroalimentación Negativa
Síntesis de Iso a partir de Tre en bacterias
Las altas concentraciones de Iso inhiben a
la Treonina deshidratasa
Síntesis de AMP y GMP
Las altas concentraciones de AMP y/o
GMP inhiben a la PRPP sintetasa
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11. Modificación covalente
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12. Enzimas reguladoras
2. Modulacion covalente reversible
Fosforilacion
Adenililacion
Uridililación
ADP-ribosilación
Metilación
Carbamilación
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13. CARACTERISTICAS
• Esta enzima presenta 2 formas:
Fosforilasa a: forma activa
Fosforilasa b: forma menos activa
• La fosforilasa a es una proteína oligomérica con 4 sub-unidades,
cada una con una Ser. Fosforilada en su OH.
• Estos grupos fosfato pueden separarse por una fosforilasa
fosfatasa, para pasar a fosforilasa b
• La fosforilasa b puede activarse por acción de la fosforilasa
quinasa.
• Por tanto, la actividad de la fosforilasa del glucógeno es regulada
por enzimas que desplazan el equilibrio entre sus formas activas e
inactivas,
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14. FOSFORILACIÓN - DEFOSFORILACIÓN
La forma Fosforilada y
no Fosforilada son
diferentes y
dependen de
fosforilasas y
fosfatasas.
Estas enzimas son
interconvertibles.
La actividad de la
protein quinasa y
protein fosfatasa es
regulada por
hormonas y
neurotransmisores
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15. Modificaciones covalentes de las
enzimas
• Las formas activas e inactivas son interconvertibles
por modificaciones covalentes de sus estructuras
que son catalizadas por otras enzimas.
• Ej. Glucógeno fosforilasa de los tejidos animales
que catalizan la degradación del polisacárido de
reserva de glucógeno en glucosa mas fosfato.
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16. Formas de modificación covalente, 1
Fosforilación: Protein kinasas
Sobre residuos de Ser, Thr y Tyr
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17. La modificación estructural supone la esterificación de
los términos hidroxilos de ciertos aa con el P del ATP
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18. Regulación Enzimática
Modificación Covalente
2 ATP
2 ADP
Glucagon (H)
Adrenalina (M)
↑[cAMP]
2 H2O
2 Pi
Insulina
Glucógeno Fosforilasa b
(menos activa)
- OHHO -
Glucógeno Fosforilasa a
(más activa)
- PiPi -
Fosfoprotein
Fosfatasa 1
(PP1)
Fosforilasa b
quinasa
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19. MODIFICACION COVALENTE Residuos de aac que aceptan la modificación coovalente
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20. Formas de modificación covalente, 3
Adenilación: Sistema de la Glutamina sintetasa
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21. Formas de modificación covalente, 4
ADP-ribosilación: actúa NAD+ como donador del
grupo ADP-ribosa
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22. Ddegraba igitalizada por Melilds 22

23. Ddegraba igitalizada por Melilds 23

24. MODIFICACION ALOSTERICA
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25. Características de las enzimas
• Son oligoméricas
• Estables a C°
• Algunas enzimas son activadas o inhibidas por un efector
(modulador)
• Cuando el efector es diferente al S: enz. Heterotrópicas
• Cuando utilizan el S como modulador: enz. Homotrópicas.
• No obedecen a la cinética de Michaelis-Menten
• Frecuentemente muestran gráficas sigmoideas de velocidad
• Porque la unión de la primera molécula se S incrementa la
velocidad de unión de las subsecuentes moléculas de S
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26. Ddegraba igitalizada por Melilds 26

27. • La cooperatividad positiva consiste en que la
fijación de una molécula de sustrato favorece a la
fijación del siguiente, y así, hasta ocuparse toda la
molécula.
• Existe también cooperatividad negativa, cuando la
fijación de una molécula de sustrato dificulta la
fijación del siguiente
Modelo concertado
Modelo secuencial
La unión ligando a una sub-unidad induce la transición
concertada de la otra (el efector cambia el equilibrio de T a R)
La unión ligando a cualquier sub-unidad induce un
cambio conformacional a la sub-unidad siguiente y
se transmite secuencialmente a las otras
subunidades
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28. Ddegraba igitalizada por Melilds 28

29. Ddegraba igitalizada por Melilds 29

30. Ddegraba igitalizada por Melilds 30

31. Ddegraba igitalizada por Melilds 31

32. Ddegraba igitalizada por Melilds 32

33. Propiedad
• La mayoría de enzimas alostéricas pueden ser
activadas o inhibidas por efectores:
Los efectores (+) reducen el valor de S y la
cooperatividad
Los efectores (-) aumentan el carácter sigmoideo de
la curva
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34. Enzimas alostéricas
Sufren cambios conformacionales en respuesta a
enlace de efectores o moduladores
Ej
• Inhibidores
• Activadores
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35. Ddegraba igitalizada por Melilds 35

36. K enzimas
- Efector modula km
V enzimas
- Efector modula Vmax
Cinética sigmoidal:
activación/
inactivación como
interruptor
(switch-like)
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37. ACTIVACION POR
PROTEOLISIS
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38. Ddegraba igitalizada por Melilds 38

39. Ddegraba igitalizada por Melilds 39

40. ACTIVACIÓN DE ZIMÓGENOS
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41. Ddegraba igitalizada por Melilds 41

42. DEL QUIMITRIPSINÓGENO
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43. Proteasa
inactiva
Activación por
proteólisis en
cascada
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44. Proteolisis por
trombina
A y B
Monómero
de fibrina
Union β - βGHR
Union γ - αGPR
βGHR
αGPR
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