Introdução a Bioquímica: Biomoléculas

Apresentação em tema: "Introdução a Bioquímica: Biomoléculas"— Transcrição da apresentação:

1 Introdução a Bioquímica: Biomoléculas
Aula 6 Enzimas Ignez Caracelli BioMat – DF – UNESP/Bauru Julio Zukerman Schpector LaCrEMM – DQ – UFSCar São Carlos , 15 de setembro de 2008.

2 Nomenclatura Duclaux – adicionar o sufixo ase à substância sobre a qual a enzima é ativada ou indicar o tipo de rações catalisadas. Exemplo: enzima: glutationa redutase substrato: glutationa

3 Nomenclatura 1961 – União Internacional de Bioquímica propôs um código que divide as enzimas em 6 grandes grupos :

4 Nomenclatura Grupo Tipos de reações catalisadas 1 Oxidoredutases
Oxi-redução 2 Transferases Transferência de grupos doadores para aceptores 3 Hidrolases Clivagem de ligações, com intervenção de água 4 Liases Clivagem de ligações, sem hidrólise ou oxidação 5 Isomerases Isomerizações 6 Ligases Formação de ligações

5 Nomenclatura Atualmente a Enzyme Comission identifica cada enzima iniciando-as pelas letras EC seguido por um código numérico de quatro números separados por pontos. Exemplo: EC – Tirosina T-RNA ligase

6 1xan 1gre glutationa redutase
Nomenclatura 1xan 1gre glutationa redutase mas são as mesmas enzimas?

7 glutationa redutase 1xan
Nomenclatura glutationa redutase 1xan

8 Nomenclatura

9 Nomenclatura glutationa redutase EC 1.8.1.7
glutationa redutase EC Glutathione-disulfide reductase Oxidoreductases With NAD(+) or NADP(+) as acceptor Acting on a sulfur group of donors

10 Nomenclatura glutationa redutase 1gre ????

11 Cofatores Cofator é um composto químico, a parte não-protéica ligada a uma enzima e necessária para a catálise cofator

12 Cofatores Cofator + enzima = Holoenzima
catalicamente ativo Holoenzima – Cofator = Apoenzima catalicamente inativo cofator

13 Necessidades de cofatores (molécula não-proteíca) atuando no processo:
Cofatores são geralmente metálicos: Íons Cu2+, Fe3+ ou Zn2+ (dieta) Grupos prostéticos: associados a enzimas covalentemente

14 Coenzima são pequenas moléculas orgânicas, não- protéicas que transportam grupos químicos entre enzimas. algumas vezes são chamadas de co-substratos. não fazem parte permanente da enzima.

15 Glutationa Redutase

16 Glutationa Redutase monômero monômero

17 Glutationa Redutase FAD GSSG GSSG FAD

18 Glutationa Redutase cofator substrato GSSG FAD

19 Glutationa Redutase cofator GSSG substrato FAD

20 Glutationa Redutase substrato sítio ativo

21 Glutationa Redutase enzima homodimérica  500 aa / monômero
flavoproteínas: grupo prostético → FAD coenzima: NADPH

22 Glutationa Redutase (GR)
enzima GSSG + NADPH + H+ → 2 GSH + NADP+ GR substrato

23 Glutationa Redutase (GR)
enzima GR substrato GSSG cofator FAD coenzima NADPH

24 Ciclo da Reação Catalítica da GR
GSH E-S-S-G ES-SE f H+ GSH NADPH b EH2 + NADP+ E-S-S-G  GS- e NADP+ c EH2  G-S-S-G EH2 d GSSG

25 Modelo chave-fechadura
A especificidade da enzima (fechadura) para com seu substrato (chave) aumenta de acordo com a suas formas geométricas complementares.

26 Modelo chave-fechadura

27 Modelo chave-fechadura
Interação enzima-substrato: complementaridade geométrica (necessária mas não suficiente para catálise).

28 Modelo chave-fechadura?

29 Modelo chave-fechadura ?

30 Mecanismo do Ajuste Induzido

31 Mecanismo do Ajuste Induzido

32 Especificidade do Substrato
Forças não-covalentes: Forças de van der Walls Interações eletrostáticas Ligações de Hidrogênio Interações hidrofóbicas

33 Estereoespecificidade e Especificidade Geométrica
Enzimas altamente especificas ao se ligar a substratos quirais e na catálise das suas reações; Quiralidade inerente das proteínas (L aminoácidos) formam centros ativos assimétricos; Logo, enzima com quiralidade errada não consegue se encaixar no centro ativo da enzima; Forma e quiralidade

34 Especificidade do Substrato
Diferenciação de forma e dos grupos funcionais : não ocorre interação não forma complexo enzima substrato.

35 Inibidor molécula que bloqueia a ação da enzima
a inibição pode ser reversível ou irreversível reversível: interações fracas irreversível: interações covalentes

36 os inibidores podem ser competitivos
ou não-competitivos

37 Inibidor Competitivo Tem semelhança com o substrato e
compete com o substrato pelo sítio ativo da enzima substrato inibidor substrato sítio ativo enzima

38 Inibidor não-Competitivo
não entra no sítio ativo da enzima substrato inibidor substrato sítio ativo enzima

39 Regeneração das coenzimas
As coenzimas são alteradas quimicamente pela reação enzimática em que participam. Assim, para completar o ciclo catalítico, a coenzima tem de voltar ao seu estado inicial.

40 Vitaminas Muitos organismos não são capazes de sintetizar certas coenzimas; Carência pode provocar uma série de doenças causadas por catálises enzimáticas incompletas.

41 Vitaminas - A

42 Vitaminas - B

43 Regulação Enzimática Duas Maneiras de ocorrer:
Controle da viabilidade enzimática : a quantidade de enzimas em uma célula da reação de síntese e de degradação. Controle da atividade enzimática : atividade catalítica da enzima pode ser diretamente regulada através de alterações estruturais e conformacionais, ex: alosteria

44 Controle Alostérico termo usado para descrever a situação em que a função da proteína em um sítio é afetada pela ligação de uma molécula regulatória em outro sítio. a regulação alostérica pode inibir ou ativar a atividade de uma enzima alterando sua forma para a forma ativa ou inativa.

45 Controle Alostérico sitio ativo ativador alostérico enzima alostérica com 4 subunidades um dos 4 sítios regulatórios ativador forma ativa estabilizada a ligação do ativador alostérico estabiliza a forma ativa da enzima

46 Controle Alostérico a ligação do inibidor alostérico estabiliza a forma inativa da enzima forma inativa estabilizada inibidor alostérico sitio ativo não-funcional inibidor

47 sitio ativo não-funcional
Controle Alostérico sitio ativo ativador alostérico enzima alostérica com 4 subunidades um dos 4 sítios regulatórios ativador oscilação inibidor alostérico sitio ativo não-funcional inibidor