Cinética enzimática com único substrato E + ES E + P K1K1 K -1 K2K2 K -2 S Hipótese: segunda reação é a étapa limitante.

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1 Cinética enzimática com único substrato E + ES E + P K1K1 K -1 K2K2 K -2 S Hipótese: segunda reação é a étapa limitante

2 Cinética enzimática com único substrato E + S ES E + P K1K1 K -1 K2K2 V0 – Velocidade Inicial Estado estacionário – [ES] constante Então Formação de [ES] = Degradação de [ES] Vo = K 2 [ES] [E t ]=[E] + [ES] V de Formação de ES = K 1 [E] [S] V de degradação de ES = K –1 [ES] + K 2 [ES] Já que Formação de [ES] = Degradação de [ES] K 1 ([E t ]-[ES]) [S] = K –1 [ES] + K 2 [ES] K 1 [S][E t ] - K 1 [S][ES] = (K –1 + K 2 ) [ES] [ES] = [E t ] [S] [S] + (K –1 + K 2 ) / k 1 ) Km

3 [ES] = [E t ] [S] Se, V 0 = k 2 [ES] Km + [S] Então: V 0 = k 2 [E t ] [S] Km +[S] Em V máxima [E t ] = [ES] Então V max = k 2 [E t ] Sendo assim V o = Vmax [S] Km +[S]

4 A VELOCIDADE DA REAÇÃO É PROPORCIONAL À CONCENTRAÇÃO DA ENZIMA FACILITA A DETERMINAÇAO DA CONCENTRACAO DE UMA ENZIMA DOSAGENS (transaminases, LDH, amilase, fosfatase alcalina) v0v0 [E]

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6 Ex: ATP + Glicose ADP + Glicose 6- P hexocinase Reações em que há 2 substratos envolvem a transferência de átomos ou grupos funcionais de um substrato para o outro: Sequencial (formação do complexo ternário) Pingue-pongue ou duplo deslocamento Reações enzimáticas com mais de um substrato

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8 Inibidores A atividade das enzimas pode ser diminuida ou parada por várias substâncias chamadas de inibidores. Tem inibidores naturais fazendo parte dos constituintes da célula e outros estranhos ao organismo que podem provocar alterações do metabolismo celular. Aqueles encontrados nas células sào fundamentais para a fiosiologia. Esses inibidores permitem ás células um controle preciso da velocidade de algumas reações chaves permetindo uma resposta integrada à mudanca das condições fisiológicas. Inhibição específica de certas enzimas permita as aplicações farmacológicas ex: sulfonamidos (sulfadoxina,...) Usados para combater as infecções bacterianas Pneumonia a pneumocystis (Pneumocystis jirovici, P. carinii) IO em pacientes HIV + Infecção do tracto urinário Shigelose (Desinteria) Algumas infecções por protozoários (Plasmodium falciparum) Sulfonamidos são inibidores competitivos da dihidropteroato sintetase (dhps) enzima importante envolvida no metabolismo dos folatos de muitos organismos menos o homem. Os folatos nos serem humanos são fornecidos pela dieta. Toxicidade seletiva para bactérias. Largo campo de aplicaçacão para o combate de insetos Ex: enzimas digestivas de insetos como as  -amilases catalisam a hidrólise de ligações glicosídicas  -1,4 do amido, glicogênio e outros carboidratos. Essas enzimas são muito importantes para os insetos, especialmente para aqueles que se desenvolvem em grãos ricos em amido. (No feijao foram identificados 4 desses inhibidores) Desenvolvimento de plantas mais resistentes ao ataque das pragas contribuindo para a redução do uso de inseticidas químicos.

9 Inibidores Importância: Agentes farmacêuticos Ferramentas no estudo de mecanismo de funcionamento das enzimas Ferramenta nos estudos das vias metabólicas Inibidores Reversíveis Irreversíveis Inib. Competitiva (freqüente) Inib. Não-competitiva Inib. Mista (Inib. Acompetitiva, rara) Inibidores Irreversíveis

10 Inibição Reversível

11 Exemplo: Succinato desidrogenase

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13 Analgésicos... inibidores de Prostaglandinas Ligação covalente Inibidor irreversível (suicída) - Aspirina Interações sem ligação covalente Inibidor competitivo e reversível – Ponstan

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15 Inibidor irreversível Ligação covalente Ácido acetil salicílico Inibidor competitivo e reversível Interações sem ligação covalente Ácido mefenâmico Sítio Ativo da Ciclooxigenase

16 Inibidores Competitivos de proteases do vírus HIV Gag e Gag Pol são clivados pela protease do vírus HIV em 9 pontos específicos para produzir proteínas funcionais. O precursor Gag vai originar proteínas estruturais e o precursor Pol vai originar enzimas como transcriptase reversa, integrase e proteases. Amprenavir Processing of the env protein is carried out by a host cell enzyme, whereas the gag and gag-pol proteins are processed only by the viral aspartic protease (HIV-PR).

17 * Inibidores de proteases Protease produz partículas virais infecciosas Ciclo de Replicação do Vírus HIV

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19 Inibidores Competitivos de proteases do vírus HIV Gag e Gag Pol são clivados pela protease do vírus HIV em 9 pontos específicos para produzir proteínas funcionais. O precursor Gag vai originar proteínas estruturais e o precursor Pol vai originar enzimas como transcriptase reversa, integrase e proteases. Amprenavir Processing of the env protein is carried out by a host cell enzyme, whereas the gag and gag-pol proteins are processed only by the viral aspartic protease (HIV-PR).

20 Regulação da atividade enzimática Enz. alostéricas analogia com protéina alostérica (ex: Hb) Moduladores alostéricos (≠ de inibidores não-competitivos ou mixtos!!) Mudanças conformacionais entre forma ativa e inativa e parámetros cinéticos diferentes (≠ do Michaelis-Menten) Dois tipos: enzimas homotrópicas (reguladas pelo substrato) e heterotrópicas

21 Enzimas alostéricas... O que é isso? Sistema multienzimático sequencial

22 Enzimas alostéricas... O que é isso? Ex: Aspartato Transcarbamilase (AtCase) -síntese de pirimidinas Aspartato + carbamil-fosfato N-carbamil aspartato AtCase Citidina trifosfato Uridina trifosfato 

23 Michaellis-Menten Enzimas Alostéricas Enzima Homotrópica Efeito moduladores

24 Exemplos de enzimas regulatórias Fosfofrutokinase –1 (PFK-1): ALOSTERIA MODIFICAÇÃO COVALENTE ALOSTERIA Glicogênio Fosforilase

25 Modificação covalente reversível Ativação Proteolítica