Esame di Biochimica (parte 3)

Meccanismi

Si considera l'equazione di H-M e M integrata:

V_o = ^{V_max [S]}/_{Km + [S]}

quando uno dei due substrati è mantenuto costante.

• Bi Bi Random
  • Esempio di chinasi ed alcune deidrogenasi
  • Non è previsto un ordine di priorità

E + A ⇄ EA+B⇅EA + B ⇄ EAB k_cat E + P + Q

Tappa lenta

• Gli equilibri vengono considerati rapidi → li considero all'equilibrio.

v₂ = k_cat [EAB]

Si pone al solto [A_t] = [A]_t e [B_t] = [B]_t e il bilancio di massa per l'enzima sarà :

[E_t] = [E] + [EA] + [EB] + [EAB]

Dato che abbiamo impostato gli eq. si possono usare le K_eq.

Meccanismi

Si considera l'equazione di H-M&H integrata:

v₀ = ^{V_max [S]}/_{Km + [S]}

quando uno dei due substrati è mantenuto costante.

• B₁B₂ Random
• esibito da chinasi ed alcune deidrogenasi
• non è previsto un ordine di priorità

E + A ⇌ EA

↓ +

B

↕

EB + A ⇌ EAB ⇌_Kcat E + P + Q

Tappa lenta

• Gli equilibri vengono considerati rapidi → li considero all’equilibrio.

v₂ = K_cat [EAB]

Si pone al sotto [A]_t[A] = e [B]_t[B]

e il bilancio di massa per l’enzima srae:

[E]_t = [E] + [EA] + [EB] + [EAB]

dato che abbiamo imposto gli eq.si possono usare le K_eq.

K_s^A = [E][A] / [EA]

K_s^B = [E][B] / [EB]

K^BA = [EB][A] / [EAB]

K^AB = [EA][B] / [EAB]

K^AB = [E][AB] / [EAB]

v₀ = [A][B]₁ / K_cat[E]_T = Ks K^AB[A] + K^BA[A]₁[B]₁ / ([A][B] + [A][B]₁)

Poi si procede al saggio, tenendo uno dei 2 costanti e facendo variare l'altro. => A = cost.

v0 / Vmax = [B]1 / KmB appU + [B]1

V_max^{A app} = V_max[A]₁ / K_BA^U + [A]₁

K_m^{B app} = K^AB(K_s^A[A]₁) / K_BA^U[A]₁ / [B]₁

• B₁, B₁ ordinato
• esibito dalle deidrogenasi NAD o NADP dipendenti
• uno dei 2 S deve entrare per primo

E + A ⇌ EA + B ⇌ EAB ⇌K_cat E' + P + Q

si considerano di nuovo le tappe all'equilibrio

v₀ = k_cat[EAB]

[E]_T = [E] + [EA] + [EAB]

K_s^A = |E|[A] / [EA]

K_s^AB = |EA|[B] / [EAB]

da questa ricavo [E]

da questa ricavo [EA]

^ν_ο / _Vmax = |A|[B] / K_s^AK_s^AB[A] + [A][B]

ν_ο / ν_max^φ = |A| / K_φ^φ + [A]

ν_max^φ = V_max |B| / K_AB^φ + [B]

K_φ^φ = _{Ks^A / KAB}[B]

In queste formule [B] è costante

^ν_ο / _Vmax = |B| / K_φ^φ[B]

se si pone ^V_maxφ = V_max

^K_Hφ = -K_φ^φK_s^A + K_AB

In questo caso [A] = cost.

Nota: la V_max è proprio la V_max poichè non dipende da [A] dato che essa è il primo a legarsi e basta che essa sia ≫ E_T.

• Ping-Pong
  • si trova nelle Transaminasi e nelle Serin proteasi.
  • si lega il 1^o si stacca e lascia E modificato,si lega il 2^o.

E + A ⇌ EA ⇾ E' + B ⇌ E'B ⇾ E

ν₀ = K₄ [E'B]

E_T = [E] + [EA] + [E'] + [E'B]

• Si considerano le reazioni che formano EA e E'Ball'equilibrio.
  • La forma E' la si considera allo stato stazionario.

K_H^A = k_-1 + k₂ + K₅ = [E][A]/ [EA]

K_H^B = k_-3 + k₄ K₅ = [E'B][B]/ [E'B]

K₂[EA] = K₄ [E'B]

ν₀ = [A1][B]/ K₄[E_T] = K₄ K_H^A[B] + [A1][B] / ( K_{4+ 1}) + K_H^B[A1]

Se ammettiamo che k₂ >> k₄

ν_o = [A1][B]dove V_max = k₄ [E_T]x = k₄ / K₂

V_max k_H^A[B] + [A1][B] + K_H^B[A1]

Nota Bene: i rispetto alle limitazioni poste deve valere anche che k_-1 >> k_-2 >> k_-4.

Se teniamo |B| = cost.

_Vo ^A / V_max = |A| / K_M^A + |A|

dove

V_max = V_max |B| / K_A^B + |B|

K_M ^φ = α K_M ^H |B| / K_B^B + |B|

INIBIZIONE

• a. competitiva (REVERSIBILE)
• b. non competitiva
  • puramente non competitiva
  • di tipo misto
• c. incompetitiva o acompetitiva

Inibitori: sono molecole che interferiscono con la catalisi, rallentando o bloccando le reazioni enzimatiche.

a. Inibitore e substrato: competono per lo stesso sito attivo, escludendosi a vicenda (CLASSICA).

L'esclusione può avvenire anche se I si lega in un sito diverso che fa cambiare il sito attivo e di conseguenza non fa legare il S. Si parla in questo caso di inibizione competitiva non classica.

E + S ⇌_k2 ES ⇌ E + P

I /↘ \\ Ei

v₀ = ^Vmax/_{1 + KM/([S] (1 + [I]/Ki))} dove ^{(1 + [I]/Ki)}

Nota: Vmax resta la stessa. KM è aumentata di α che aumenta all'aumentare di [I] e a valori di K_i bassi (alta affinità).

Un esempio:

succinto diidrogenasi o complesso II o succinico CoQ reduttasi

è FAD dipendente

Si trova nella m. mitocondriale interna

catalizza la reazione di ossidazione da α succinico a α fumarico e partecipa alla catena di trasporto.

I suoi inibitori sono α bicarbossilici analoghi al substrato.

b. inibitore e substrato si legano a due siti diversi:

→ non competitiva i due siti sono assolutamente indipendenti.

E+S ⇌ ES_K1 ↓   ↓             

EI      EIS

k'_i= k₁ ovvero se S è legato non influisce sul legame di I.

v₀= ^{V_max |S|}⁄_1+[I]k'i  ⁄ _{|S| + Km}

dove  ^{1 + I     -   α}⁄_k'i

L'effetto dell' inibitore I₀ si nota solo sulla V_max

di Tipo Misto: risultano influenzati sia la V_max che la K_M.

K_I e K_I'

v_o = _{K2 [ET]}/^S + α K_M

Moltiplico per S e divido per α'

v_o = _{Vmax |S|}/^α' |S| + _K/_α'

V_max risulta ridotta rispetto alla V_max

K_M avrà un valore che dipende dal rapporto α/α'

se K_I > K_I' α/α' > 1 → K_app < K_M

K_I' < K_I; α/α' < 1 → K_app > K_M

C. L'Inibitore si lega SOLO al complesso ES.

K_I >> K_I'

E + S ⇄ ES → P

  + I ⇋_KI' ESI

v_o = _Vmax/α'/^{|S| α'} + K_M