Introdução a Bioquímica : Biomoléculas

1. Introdução a Bioquímica: Biomoléculas Aula 6 Enzimas Ignez Caracelli BioMat – DF – UNESP/Bauru Julio ZukermanSchpector LaCrEMM – DQ– UFSCar São Carlos , 15 de setembro de 2008.

2. 1833 - Duclaux – adicionar o sufixo aseà substância sobre a quala enzima é ativada ou indicar o tipo de rações catalisadas. Exemplo: enzima: glutationa redutase substrato: glutationa Nomenclatura

3. 1961 – União Internacional de Bioquímica propôs um código que divide as enzimas em 6 grandes grupos : Nomenclatura

4. Nomenclatura

5. Atualmente a Enzyme Comission identifica cada enzima iniciando-as pelas letras EC seguido por um código numérico de quatro números separados por pontos. Exemplo: EC 6.1.1.1 – Tirosina T-RNA ligase Nomenclatura

6. Nomenclatura 1xan 1gre glutationaredutase mas são as mesmas enzimas?

7. Nomenclatura glutationaredutase 1xan

8. Nomenclatura http://www.ebi.ac.uk/thornton-srv/databases/cgi-bin/enzymes/GetPage.pl?ec_number=1.8.1.7

9. glutationa redutase Nomenclatura http://www.ebi.ac.uk/thornton-srv/databases/cgi-bin/enzymes/GetPage.pl?ec_number=1.8.1.7 EC 1.8.1.7 Glutathione-disulfide reductase Oxidoreductases With NAD(+) or NADP(+) as acceptor Acting on a sulfur group of donors

10. Nomenclatura glutationaredutase 1gre ????

11. Cofatores Cofator é um composto químico, a parte não-protéica ligada a uma enzima e necessária para a catálise cofator

12. Cofatores Cofator + enzima = Holoenzima catalicamente ativo Holoenzima – Cofator = Apoenzima catalicamente inativo cofator

13. Cofatores Necessidades de cofatores (molécula não-proteíca) atuando no processo: • Cofatores são geralmente metálicos: Íons • Cu2+, Fe3+ ou Zn2+ (dieta) • Grupos prostéticos: • associados a enzimas covalentemente

14. Coenzima são pequenas moléculas orgânicas, não- protéicas que transportam grupos químicos entre enzimas. algumas vezes são chamadas de co-substratos. não fazem parte permanente da enzima.

15. GlutationaRedutase

16. GlutationaRedutase monômero monômero

17. GlutationaRedutase FAD GSSG GSSG FAD

18. GlutationaRedutase cofator substrato GSSG FAD

19. GlutationaRedutase cofator GSSG substrato FAD

20. GlutationaRedutase substrato sítio ativo

21. GlutationaRedutase enzima homodimérica 500 aa / monômero flavoproteínas: grupo prostético → FAD coenzima:NADPH

22. GlutationaRedutase (GR) GR GSSG + NADPH + H+→ 2 GSH + NADP+ enzima substrato

23. GlutationaRedutase (GR) enzima GR substrato GSSG cofator FAD coenzima NADPH

24. Ciclo da Reação Catalítica da GR a GSH E-S-S-G ES-SE f H+ GSH NADPH b e EH2 + NADP+ E-S-S-G  GS- NADP+ EH2 G-S-S-G c d EH2 GSSG

25. A especificidade da enzima (fechadura) para com seu substrato (chave) aumenta de acordo com a suas formas geométricas complementares. Modelochave-fechadura

26. Modelo chave-fechadura

27. Modelo chave-fechadura • Interação enzima-substrato: complementaridade geométrica (necessária mas não suficiente para catálise).

28. Modelo chave-fechadura?

29. Modelo chave-fechadura ?

30. Mecanismo do AjusteInduzido

31. Mecanismo do AjusteInduzido

32. Especificidade do Substrato • Forças não-covalentes: • Forças de van der Walls • Interações eletrostáticas • Ligações de Hidrogênio • Interações hidrofóbicas

33. Estereoespecificidade e Especificidade Geométrica Enzimas altamente especificas ao se ligar a substratos quirais e na catálise das suas reações; Quiralidade inerente das proteínas (L aminoácidos) formam centros ativos assimétricos; Logo, enzima com quiralidade errada não consegue se encaixar no centro ativo da enzima; Forma e quiralidade

34. Especificidade do Substrato não ocorre interação não forma complexo enzima substrato. Diferenciação de forma e dos grupos funcionais :

35. Inibidor molécula que bloqueia a ação da enzima a inibição pode ser reversível ou irreversível reversível: interações fracas irreversível: interações covalentes

36. Inibidor os inibidores podem ser competitivos ou não-competitivos

37. InibidorCompetitivo Tem semelhança com o substrato e compete com o substrato pelo sítio ativo da enzima substrato inibidor substrato sítio ativo enzima

38. Inibidor não-Competitivo não entra no sítio ativo da enzima substrato inibidor substrato sítio ativo enzima

39. Regeneração das coenzimas As coenzimas são alteradas quimicamente pela reação enzimática em queparticipam. Assim, para completar o ciclo catalítico, a coenzima tem de voltarao seu estado inicial.

40. Muitos organismos não são capazes de sintetizar certas coenzimas; Carência pode provocaruma série de doenças causadas por catálises enzimáticas incompletas. Vitaminas

41. Vitaminas - A

42. Vitaminas - B

43. Regulação Enzimática Duas Maneiras de ocorrer: • Controle da viabilidade enzimática : a quantidade de enzimas em uma célula da reação de síntese e de degradação. Controle da atividade enzimática : atividade catalítica da enzima pode ser diretamente regulada através de alterações estruturais e conformacionais, ex: alosteria

44. Controle Alostérico termo usado para descrever a situação em que a função da proteína em um sítio é afetada pela ligação de uma molécula regulatória em outro sítio. a regulação alostérica pode inibir ou ativar a atividade de uma enzima alterando sua forma para a forma ativa ou inativa.

45. Controle Alostérico ativador alostérico sitio ativo enzima alostérica com 4 subunidades um dos 4 sítios regulatórios ativador forma ativaestabilizada a ligação do ativador alostérico estabiliza a forma ativa da enzima

46. Controle Alostérico a ligação do inibidor alostérico estabiliza a forma inativa da enzima forma inativaestabilizada inibidor alostérico sitio ativo não-funcional inibidor

47. Controle Alostérico ativador alostérico sitio ativo enzima alostérica com 4 subunidades um dos 4 sítios regulatórios ativador oscilação inibidor alostérico sitio ativo não-funcional inibidor