Enzimas Reguladoras y Alostéricas

Enzimas reguladoras: propiedades generales

Sometidas a regulación, catalizan generalmente reacciones irreversibles y ocupan puntos clave de las rutas metabólicas (una de las primeras reacciones de la ruta o ramificaciones). (generalmente al principio de la ruta). Grandes y complejas, generalmente son oligoméricas (cooperatividad) La cooperatividad o unión cooperativa es un fenómeno biológico producida por enzimas o receptores que presentan diversos sitios de unión.

Actividad dependiente de efectores

Que señalan las condiciones celulares;
-Activadores, metabolitos que aumentan la actividad de la enzima
-Inhibidores, metabolitos que disminuyen su actividad
Sitios alostéricos, distintos del sitio activo a los que se unen débilmente los efectores de forma reversible y complementaria.

Cinética sigmoidea

No hiperbólica como la típica de las enzimas normales (micaelianas). Dos tipos de efectos, según su comportamiento cinético:
-Homotrópicos: el propio sustrato funciona como efector
-Heterotrópicos: el efector es un metabolito distinto del sustrato.

Enzimas alostéricas

Se trata de enzimas con dos conformaciones estructurales distintas:
-Activa
-Inactiva
Presentan dos superficies activas:
-Una para el sustrato: el centro activo
-Otra para el ligando o efector: centro regulador o alostérico
Suelen ser proteínas oligoméricas, presentando un efecto cooperativo entre sus subunidades.
Presentan una cinética distinta.

Alosterismo inhibidor

Los inhibidores alostéricos se unen a una zona de la enzima y cambian la configuración del centro activo impidiendo la unión del sustrato a él.

Alosterismo activador

Los activadores se unen al centro regulador, cambian la configuración del centro activo, que estaba inactivo y desencadenan la catálisis enzimática.

Efectos homotrópicos

La curva sigmoidea debida a la cooperatividad puede entenderse imaginándose una enzima alostérica como una mezcla de dos enzimas con cinéticas de Michaelis-Menten, una con un elevado valor de Km (estado de baja afinidad o tenso, T), y otra con un bajo valor de Km (estado de alta afinidad o relajado, R). Las enzimas reguladoras en los que el sustrato y el modulador son idénticos se denominan homotrópicos.

Efectos heterotrópicos

Cuando el modulador es una molécula diferente del sustrato, se dice que el enzima es heterotropica . hay 2 tipos:

Tipo K:

o Los efectores influyen en su afinidad por el sustrato. La concentración a la que alcanzan la velocidad máxima de la reacción disminuye en presencia de activadores, queda en concentraciones medias cuando no hay efectores y aumenta con inhibidores.

· Tipo V:

o Se ve afectada la Vmax, que aumenta en con activadores y disminuye con inhibidores. No se afecta la concentración de sustrato.

ISOENZIMAS

Son formas moleculares diferentes de una misma enzima, que difieren en su secuencia de AA pero catalizan la misma reacción. Codificadas por genes diferentes con un origen evolutivo común, o consecuencia de procesamientos alternativos de un mismo transcrito primario Generalmente difieren en sus propiedades cinéticas y reguladoras, en los cofactores que utilizan y/o en su distribución tisular, celular o subcelular.

Las isoenzimas ajustan el metabolismo a las necesidades particulares de un determinado tejido o etapa del desarrollo.

DEFINICIONES

• Balsa lipídica: microdominio de la membrana plasmática cuya fluidez es mucho menor a la de su entorno. Se encuentran enriquecidos en colesterol, fosfolípidos saturados y proteínas de membrana que cuando se acumulan forman una estructura que se desplaza a lo largo de la membrana transportando diversos elementos.