INHIBICIÓN ENZIMÁTICA REVERSIBLE
Una inhibición enzimática puede ocurrir cuando se adiciona alguna sustancia al organismo, y dicha sustancia produce la inactividad de una enzima específica localizada en una determinada ruta.
Una inhibición enzimática es reversible cuando un inhibidor de tipo reversible reacciona con una enzima, formando un complejo Enzima-inhibidor.
La inhibición enzimática reversible tiene como característica que la actividad enzimática puede ser restaurada mediante métodos físicos tales como diálisis, filtración en gel, etc. Debido a que las fuerzas químicas que intervienen en la formación del complejo enzima-inhibidor presentan carácter débil.
Tipos de Inhibidores Reversibles:
Inhibición Competitiva:
Este tipo de inhibición se caracteriza debido a que el sustrato como el inhibidor se unen a un mismo sitio de unión en la superficie de la enzima, es decir, el inhibidor y el sustrato compiten por el mismo sitio de unión en la enzima.
Durante la fracción de tiempo en que la molécula de inhibidor competitivo esta ocupando el lugar activo, la enzima no está disponible para la catálisis. El efecto global ocurre como si la enzima no pudiese unirse al sustrato cuando esta unido el inhibidor, por tal motivo, la enzima actúa como si su Km incrementara por la presencia del inhibidor.
Representación gráfica inhibición competitiva:
Inhibición Acompetitiva:
Esta inhibición se caracteriza porque el inhibidor se une solamente con el complejo enzima-sustrato. Para este tipo de inhibición no existe la unión del inhibidor con la enzima si previamente una molécula de sustrato no se ha unido al sitio activo de la enzima.
En esta inhibición ocurren las siguientes interacciones:
Inhibición No Competitiva o Mixta:
Se caracteriza porque en el inhibidor no compite con el sustrato por el sitio activo de la enzima sino que el inhibidor se une con la enzima en un sitio diferente al sitio de unión del sustrato. En la inhibición reversible no competitiva, el inhibidor puede unirse bien con la enzima libre como también con el complejo enzima- sustrato.
En esta inhibición comprenden las siguientes interacciones.
Representación Gráfica Eisenthal Cornish-Bowden
El comportamiento de muchos sistemas físicos y biológicos son descritos en términos de una relación hiperbólica entre cantidades de respuestas y variables controladas. Las cinéticas de la gran mayoría de las reacciones catalizadas por enzimas que han sido estudiadas están descritas en términos que predicen las relaciones hiperbólicas entre la velocidad, la concentración del substrato, cofactor o modificador reversible. En 1974, Eisenthal and Cornish – Bowden proponen otra forma para analizar los resultados de experimentos cinéticos en la cual la famosa ecuación de Michaelis- Menten es sustituida.
Ecuación de Michaelis-Menten:
Todos los métodos en uso para estimación de parámetros cinéticos requieren algunos cálculos. Por tal motivo Eisenthal –Cornish-Bowden propusieron un procedimiento simple para estimar gráficamente la Vmax y la Km. Esta propuesta es aplicable para experimentos complejos, incluyendo experimentos en donde se involucran múltiples substratos y los comunes tipos de inhibiciones.
Procedimiento:
1. En los ejes X y Y, se le colocan los valores de Km y Vmax. En el eje X=Km, y el eje Y=Vmax.
2. Para cada observaciones (S, V); se marca fuera de los puntos la Km= -S (negativa) en el eje de la X, y la V=v en el eje de Y; y se dibuja una línea a través de dos puntos extendiéndose dentro del primer cuadrante.
3. El total número de intersecciones es siempre 1/n (n -1), a excepción en los raros casos cuando algunas líneas son exactamente paralelas.
4. El número de intersecciones puede ser deducido de las pendientes de las rectas.
5. El punto de intersección de dos líneas es más precisamente definido como ángulos derechos; y menos precisos, si estos interceptos cortan los ángulos.
6. Los valores estimados más precisos de la Vmax y la Km: son obtenidos si el rango de S y V son muy grandes.
Teóricamente:
Si se rearregla la ecuación 1 de Michaelis –Menten.
La ecuación de una línea en el espacio de (XY) con el intercepto (a) en eje de la X, y el intercepto b en el ejes de la Y. Entonces Vmax y Km están linearizados para dar valores de v y S. Asimismo la ecuación 2, define una línea de puntos en el espacio de V-Km.
Para cada observación (s, v), existe una línea en el espacio de V-km con interceptos –S en el eje de la Km; e interceptos v en el Eje de la Vmax. Estas líneas reflejan todos los valores de Vmax y Km que satisfacen a la ecuación de Michaelis- Menten.
El uso de la representación de Eisenthal and Cornish-Bodwen es variado, debido a que la mayoría de las comunes ecuaciones para inhibición, activación, dependencia-pH y reacciones múltiples substratos, etc. Pueden escribirse en la siguiente forma:
V= Vapp * S
Kmaap + S
Cuando la Vapp y la Kmapp, los valores aparentes de V y km, no son verdaderas constantes, pero dependen de ciertas variables (concentración inhibidor, pH, etc).
REFERENCIAS BICLIOGRÁFICAS
1. Mathews, C; Van Holde, K.E; Ahern, K; (2006). Bioquímica. Editorial Pearson Educación, S.A, Edición: 3ra, Madrid España.
2. Lehninger (2005). Principiosde Bioquímica.
3. Eisenthal Robert and Cornish-Bowden (1973). The Direct Linnear Plot. A new graphical procedure for estimating enzyme kinetic parameters. Great Britain.
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