440 likes | 641 Views
BIM B Sc 200 7. AKTIVÁLT KOMPLEX ES*. FUNKCION ÁLIS DOMAIN - EK. SZUBSZTRÁT KÖTŐ HELY REGULÁTOR DOMAINEK: Me modulátor (INHIBITOR,AKTIVÁTOR,S,P) Kovalens módositás: foszforilez és glikozilezés proteolizis Katalitikus d omain AKTIV CENTRUM. lehetnek azonosak is.
E N D
BIM BSc 2007 AKTIVÁLT KOMPLEX ES* FUNKCIONÁLIS DOMAIN-EK SZUBSZTRÁT KÖTŐ HELY REGULÁTOR DOMAINEK: Me modulátor (INHIBITOR,AKTIVÁTOR,S,P) Kovalens módositás: foszforilezés glikozilezés proteolizis Katalitikus domain AKTIV CENTRUM lehetnek azonosak is
E + S ES E + P + I E I REVERZIBILIS IRREVERZIBILIS DINAMIKUS EI KOMPLEX INHIBÍCIÓ LINEÁRIS INHIBÍCIÓ komplett kP NEMLINEÁRIS INHIBÍCIÓ (HIPERBOLIKUS) részleges βkP „csökkent, maradék aktivitás” 1/V - I ábrázolás DIXON ábrázolás
Irreverzibilisinhibitorok Di-izopropyl-foszfofluoridát: sarin ideggáz prototípusa Irreverzibilisen inaktiválja az acetilkolinészterázt ( ser-proteázokat)a Ser195-tel kovalensen kötödve (aktív centrumban) Hasonlók: Malathion , ethyl parathion (szerves foszfát peszticidek)
S VERSENGÉS S ÉS I KÖZÖTT AZ E AKTÍV HELYÉÉRT, VAGY..... KÖLCSÖNÖS KIZÁRÁS I szubsztrát analóg alternatív szubsztrát termék 1. KOMPETITÍV INHIBÍCIÓ 1. MODELLEK I • MODELL: Klasszikus kompetitív inhibíció • Az I verseng S-sel ugyanazon aktív hely elfoglalásáért
S I MODELLEK 1. KOMPETITÍV INHIBÍCIÓ 2. 2. MODELL: sztérikus gátlásA : I kötődése egy másik kötő helyhez térbelileg gátolja S-nek az aktív helyhez kötését.
I S MODELLEK 1. KOMPETITÍV INHIBÍCIÓ 3. 3. MODELL: sztérikus gátlás B : I és az S verseng egy közös kötő helyért.
1. KOMPETITÍV INHIBÍCIÓ 3. BIM SB 2001 S I MODELLEK 1 2 3 4 4. MODELL: átlapoló helyek esete :1 és 3 kötő hely képes az i, a 2 és 4 kötő hely pedig az S megkötésére, de egymást kölcsönösen kizárják
I S MODELLEK 1. KOMPETITÍV INHIBÍCIÓ 4. S I I S 5. MODELL: I kötõdése az enzimhez konformáció változást okoz az enzimen és ez megakadályozza S-nek az aktív centrumhoz kötődését. Ilyen a végtermék gátlás (feed back inhibíció) is.
1. KOMPETITÍV INHIBÍCIÓ 7. Adott S-nél melyik az az I, amelyik 50%-os inhibíciót okoz?
1/V i K = a tg S æ ö 1 K + ç ÷ 1 V K S S max I è ø V S max S ¥ a S= , tg =0 1/Vmax -K I I DIXON ábrázolás:
K = a tg S æ ö 1 K + ç ÷ 1 V K S S max I è ø V S max ¥ S= 1/V i S tg a =0 1/Vmax -K 0 I I
ALTERNATÍV SZUBSZTRÁTOK : HEXOKINÁZ: glükóz, fruktóz 1. KOMPETITÍV INHIBÍCIÓ 8. S- analógok KEMOTERÁPIA
p-NH2-benzoesav 1. KOMPETITÍV INHIBÍCIÓ 8. PABA átalakulás fólsavvá KEMOTERÁPIA FÓLSAV (baktérium számára szükséges) PABA analóg blokkolja a fólsav szintézist szulfa- metoxazol
Gl-6P-dehidrogenáz (1.1.1.49) S= G6P/NADP inh: PO4 Ki = 10-1 mmol/l Szukcinát-dehidrogenáz(1.3.99.1) S= szukcinát fumarát Ki = 1,9.10-3 mmol/l
k. termék inhibició ANALÓGIÁK kompetitiv inhibició alternativ v. versengő szubsztrátok
KS 2. NEMKOMPETITÍV INHIBÍCIÓ KI KI KS V = kp(ES)
Az inhibitor az enzimnek egy másik kötő helyéhez kapcsolódik és nem befolyásolja a szubsztrát kötődését -- nem változtatja meg az enzimnek a szubsztráthoz való affinitását. • Csak a rapid ekvilibrium körülményei között létezik, Ks=Km.
2. NEMKOMPETITÍV INHIBÍCIÓ 2. Az inhibitor a látszólagos Vmax értéket változtatja meg, Ks (illetve Km) értékét nem befolyásolja.
2. NEMKOMPETITÍV INHIBÍCIÓ 3. tg Km/Vmax -KI I
Mekkora I duplázza meg a L-B egyenes meredekségét? Mekkora I okoz 50%-os inhibíciót? I = KI 2. NEMKOMPETITÍV INHIBÍCIÓ 4. Példák:H+ ionok hatása a kimotripszin esetében. Itt az aktív centrumban egy proton akceptor hely van, amely inhibeálható növekvő H+-ion koncentrációval. (A L-B ábrázolás tiszta nemkompetitív inhibíciót mutat, azonban ne feledkezzünk meg a pH-nak komplex enzimbefolyásoló hatásáról ). nehézfém molekulák (-SH reagensek), vagy cianidok. Ezeknél azonban a hatás gyakranirreverzibilis Kreatinkináz (2.7.3.2) S= kreatin/ATP inhibitor: ADP Ki =2.10-3 Fruktóz-bifoszfatáz (3.1.3.11) S=Dfr-1,6biP AMP Ki =1,1.10-4
ALMASZELET levegőn barnulás:o-diphenol oxidase • katechin-oxidázkatechin → o-kinon • (hasonló enzim: tyrosinase tyrosine → melanin.) • ez tovább oxidálódik barna termékekké • kompetitiv inhibitor: para-hydroxybenzoesav (PHBA) (B), • ugynoda kötődik,mint a katechin • nonkompetitiv inhibitor: phenylthiourea rézhez kötődik, • ami elengedhetetlen az enzimműködéshez
I csak az ES-hez kötődik I kötő hely „nem kész” 3. UNKOMPETITÍV INHIBÍCIÓ 1 Ks kp I kötő hely „ kész” Ks kp E + P E + S ES + I ESI S kötő hely eltorzult
3. UNKOMPETITÍV INHIBÍCIÓ 2 mi változott? l.nemkomp.inh. a komp forditottja, KS csökken Egy unkompetitiv I KS és Vmax értékét ugyanolyan mértékben csökkenti
DIXON ábrázolás 1/V = f( I ) minden inh. esetében ismert: LINEÁRIS INH. 3. UNKOMPETITÍV INHIBÍCIÓ 4 1/V S nő I
K k S P E + S ES E + P + + l. nemkomp!!! DE KEVERT TIP. INHIBICIÓ K =E.S/ES, ahol I I S a K =EI.S/ESI a S K K I I a K S K =E.I/EI I EI + S ESI a K =ES.I/ESI I I JELENLÉTE MÓDOSITJA S-NEKES-RŐL TÖRTÉNŐ DISSZOCIÁCIÓJÁT E ES ESI E EI ESI
LINEÁRIS KEVERT TIP. INHIBICIÓ 2 L. NEMKOMP!!!
INHIBICIÓK ÖSSZEFOGLALÁSA S és I kölcsönösen kizárják egymást az enzimről KOMPETITIV S és I egymástól függetlenül kötődnek az enzimre NEMKOMPETITIV mint előző, de az I megváltoztatja az enzim affinitását KEVERT TIPUSÚ I csak a S után kötődik UNKOMPETITIV
nemkompetitív kompetitív unkompetitív kevert
KOMPETITIV INHIBICIÓ NEMKOMPETITIV INHIBICIÓ 1/V 1/V I I 1/S 0 1/S 0 UNKOMPETITIV INHIBICIÓ KEVERT TIPUSÚ INHIBICIÓ 1/V 1/V I I 0 1/S 1/S 0 LINEWEAVER-BURK ÁBRÁZOLÁS
KOMPETITIV INHIBICIÓ S/V S/V I I -Kmapp -Km S 0 -Km S 0 • KEVERT TIPUSÚ INHIBICIÓ • UNKOMPETITIV INHIBICIÓ I S/V S/V I -Kmapp -Km -Km -Kmapp S S 0 0 • NEMKOMPETITIV INHIBICIÓ Hanes – Langmuir ábrázolás
KOMPETITIV INHIBICIÓ • NEMKOMPETITIV INHIBICIÓ V/S V/S I • Vmax V • Vmaxi • Vmax V • UNKOMPETITIV INHIBICIÓ • KEVERT TIPUSÚ INHIBICIÓ V/S V/S I I • Vmax V • Vmaxi • Vmax V • Vmaxi EADIE- HOFSTEE ábrázolás
-OOC -OOC -OOCCH2CH2COO- CH2 CH E E E CH2 CH -OOC -OOC -OOCCH2CH2COO- Malonsav Borostyánkősav S-inhibíció Normális kapcsolódás SZUBSZTRÁT INHIBICIÓ • -- A szubsztrátnak ahhoz, hogy termékképző átmeneti komplex jöjjön létre, két vagy több helyen kell, hogy az enzimhez kötődjék. Sok S molekula → egy S molekula az egyik, másik S molekula pedig egy másik kötőhelyhez kapcsolódik s így inaktív komplexek jönnek létre (ez is reverzibilis inhibíció).
SZUBSZTRÁT INHIBICIÓ ■-- Nagy S koncentrációnálegy S molekulaolyankötőhelyhez is kapcsolódhatazenzimen, amelynemazaktívcentrumrésze, azilyenkötődésmintegyNEMKOMPETITIV (v. unkompetitiv) módonmegakadályozza a normális S kötődést. ■--Azenzim működéshezszükséglehetegyAKTIVÁTORmolekulára. Ha ezkapcsolódniképes a szubsztráttal, sok S molekula"elvonja" azenzimtől azaktivátort, ígycsökkentveannakténylegesaktivitását. ■--Két (vagytöbb) szubsztrátos reakciókeseténazegyikszubsztrátfeleslegelekötheti a másikszubsztrátkötőhelyeit, megakadályozva a szükségesmásodikszubsztrátkapcsolódását, ígymegintcsakinaktívkomplexekjönneklétre. ■-- Nagy S koncentrációaspecifikusmódon is gátolhatja a reakciót, példáulazionerősségmegnövekedésemiatt.
SZUBSZTRÁT INHIBICIÓ b és c -- disszociációs állandó megváltozását mérő faktorok egyszeres S kötés esetén, a-- kölcsönhatási együttható rendszerint > 1
1/V V K /V V m max max S 1/S 1 V max
SZUBSZTRÁT INHIBICIÓ Az uncompetitiv inhibició sémájából I=S, tehát Ks kp E + P E + S ES + S Ki SES ha [S] kicsi ha [S] nagy
0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 0 50 100 150 200 250 300 Szubsztrátkoncentráció (mg/L) Vmax=0.9,Ks=50,Ki=10 Vmax=0.9,Ks=50,Ki=100 Vmax=0.9,Ks=50,Ki=50 SZUBSZTRÁT INHIBICIÓ V