INIBIÇÃO
ENZIMÁTICA
Observa-se mesmo com o aumento na concentração do substrato, a taxa de reação
torna-se essencialmente independente da concentração do substrato e aproxima-se
assintoticamente a uma taxa constante, onde a enzima é tida como estando saturada
com o substrato.
PONTO DE SATURAÇÃO
•
Todas as enzimas tem um ponto de saturação,
porém variando consideravelmente no que diz
respeito à concentração requerida para produzi-lo.
Equação que nos permite demonstrar
como a velocidade de uma reação varia
em função da concentração do substrato.
Enzima
Substrato
Km (mM)
Catalase
H2O2
25
Hoxoquinase
Glicose
Frutose
0,15
1,5
Quimiotripsina
N-benzoltirosinamida
N-formiltirosinamida
N-acetiltirosianamida
Gliciltirosinamida
2,5
12,0
32
122
Anidrase carbônica
HCO3-
9,0
Glutamato desidrogenase
Glutamato
a-cetoglutarato
NH4+
NADox
NADred
0,12
2,0
57
0,025
0,018
Aspartato
a-cetoglutarato
Oxalacetato
Glutamato
0,9
0,1
0,04
4,0
Aspartato
amininotransferase
INIBIÇÃO ENZIMÁTICA
Inibição Reversível:
Inibição Competitiva
Inibição não Competitiva
Inibição acompetivia
Inibição Mista
Inibição Irreversível
INIBIÇÃO ENZIMÁTICA
• Muitos tipos de moléculas inibem as enzimas e
podem agir de várias formas.
• A forma que envolve ligações não-covalentes é
reversível, através da remoção do inibidor.
• Em alguns casos as ligações não-covalentes
podem ser irreversíveis sob diferentes condições
fisiológicas.
• Já a inibição irreversível, a ligação molecular é
covalente. São geralmente encontrados em reações
que apresentam toxinas específicas.
INIBIÇÃO ENZIMÁTICA
INIBIÇÃO COMPETITIVA
• A molécula apresenta estrutura semelhante ao substrato
da enzima que se liga para realizar a catálise, ela poderá
aceitar esta molécula no seu local de ligação, mas não
pode realizar o processo catalítico, pois está ocupando o
sítio ativo do substrato correto.
• Portanto o inibidor compete pelo mesmo local do
substrato.
INIBIÇÃO COMPETITIVA
INIBIÇÃO COMPETITIVA
• Aplicando um tratamento matemático análogo ao utilizado
anteriormente, prova-se que na presença de um inibidor
competitivo, a velocidade da reacção enzimática é dada
por:
INIBIÇÃO COMPETITIVA
• A comparação desta equação com a equação de Michaelis-Menten mostra que:
• na presença de um inibidor competitivo, a velocidade da reação é inferior à da
reação não inibida (daí o nome de “inibidor”).
• A concentração de substrato para a qual a velocidade é metade da velocidade é
• Este valor (chamemos-lhe KM aparente e é sempre superior ao valor de KM na
ausência do inibidor.
INIBIÇÃO COMPETITIVA
 Quando ,
a velocidade da reação
aproxima-se assimtoticamente de vmax , tal como na
reação não-inibida.
INIBIÇÃO NÃO COMPETITIVA
• Ocorre quando um molécula ou íon pode se ligar em um
segundo local na superfície enzimática (não no sítio ativo).
Isto pode distorcer a enzima tornando o processo catalítico
ineficiente.
• O inibidor não competitivo pode ser uma molécula que
não se assemelha com o substrato, mas apresenta uma
grande afinidade com a enzima.
• A reação só pode ocorrer após o substrato se desligar
da enzima.
•
INIBIÇÃO NÃO COMPETITIVA
INIBIÇÃO NÃO COMPETITIVA
• Aplicando um tratamento matemático análogo ao
utilizado anteriormente, prova-se que na presença
de um inibidor competitivo, a velocidade da
reação enzimática é dada por:
INIBIÇÃO NÃO COMPETITIVA
• A comparação desta equação com a equação
de Michaelis-Menten mostra que:
• na presença de um inibidor não-competitivo,
a velocidade da reação é inferior à da reação
não inibida;
• A concentração de substrato para a qual a
velocidade é metade da velocidade máxima
é igual ao observado na ausência de
inibidor.
INIBIÇÃO NÃO COMPETITIVA
• quando ,
reação aproxima-se
assintóticamente de
a velocidade da
, que é sempre inferior
ao da reação não
inibida
INIBIÇÃO ACOMPETITIVA OU
INCOPETITIVA
• Na inibição acompetitiva ou incompetitiva,
o inibidor não se pode ligar à enzima no
estado livre, mas somente ao complexo E-S.
O complexo E-I-S assim formado, é
enzimaticamente inativo. Este tipo de
inibição é raro, mas pode ocorrer em enzima
multiméricas.
INIBIÇÃO ACOMPETITIVA
Inibidor acompetitivo
E+S
Ks
ES
+
I
E+P
k3
1/v
Ki
2 [I]
ESI
1 [I]
0 [I]
1/[S]
Não há semelhança estrutural entre S e I
Ki é inversamente proporcional a afinidade entre E
eI
INIBIÇÃO MISTA
Inibidor do tipo misto
E+S
+
I
Ks
ES
+
I
E+P
k3
1 [I]
αKi
Ki
EI + S
αKs
2 [I]
1/v
ESI
Não há semelhança estrutural entre S e I
Ki é inversamente proporcional a afinidade entre E e I
0 [I]
PERFIL DE INIBIÇÃO
INIBIÇÃO IRREVERSÍVEL
• Algumas substâncias se ligam covalentemente às
enzimas deixando-as inativas. Na maioria dos
casos a substância reage com o grupo funcional no
sítio ativo bloqueando o local do substrato,
deixando a enzima catalíticamente inativa.
• Inibidores irreversíveis podem ser extremamente
seletivos pois são semelhantes ao substrato. São
muito utilizados como resíduos, os quais
apresentam grupos de átomos que se configuram
semelhantemente ao estado de transição que se
ligam ao substrato.