![Page 1: Ingeniería Enzimática Inhibición enzimática - Iniciosgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/sho/Tema_3_Inhibicion_enzimatica.pdf · activo de la enzima y los residuos de amino ácidos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020206/5c5e695109d3f2e26a8bca24/html5/thumbnails/1.jpg)
Planta Piloto de FermentacionesDepartamento de Biotecnología
Ingeniería EnzimáticaInhibición enzimática
Sergio Huerta OchoaUAM-Iztapalapa
![Page 2: Ingeniería Enzimática Inhibición enzimática - Iniciosgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/sho/Tema_3_Inhibicion_enzimatica.pdf · activo de la enzima y los residuos de amino ácidos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020206/5c5e695109d3f2e26a8bca24/html5/thumbnails/2.jpg)
Planta Piloto de FermentacionesDepartamento de Biotecnología
Este tipo de inhibición se produce a niveles elevados de sustrato en el que el sustrato se enlaza a un segundo sitio no-activo de la enzima
![Page 3: Ingeniería Enzimática Inhibición enzimática - Iniciosgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/sho/Tema_3_Inhibicion_enzimatica.pdf · activo de la enzima y los residuos de amino ácidos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020206/5c5e695109d3f2e26a8bca24/html5/thumbnails/3.jpg)
Planta Piloto de FermentacionesDepartamento de Biotecnología
Inhibición por substrato(Consideración de equilibrio rápido)
E + S ESk cat
E + P
[ ] [ ] [ ]+[ΕS2]ESEEt
+=
[ ]ESkv cat=
[ ][ ]
[ ] [ ]ESE
ESk
E
v cat
t +=
[ ][ ][ ]ES
SEK
S= ,
[ ]
[ ][ ]
[ ] [ ]E
EK
Sk
E
v
[ ]EK
S
S
S
cat
t +=
[ ]SK
[ ]S
V
v
Smax+
=
1. Reacciones involucradas
2. Balance de masa
3. Velocidad limitante
4. Dividir por [E] t
5. Expresiones de equilibrio
6. Sustituir en términos de [E]
7. Donde Vmax = kcat [E] t
+S
ES2
KS
K I
+ [ES2]
[ ][ ][ ]ES2
SESK
I=
[ ]EK
S
S
+ [ ]2
[ ]2S+KI
KI
![Page 4: Ingeniería Enzimática Inhibición enzimática - Iniciosgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/sho/Tema_3_Inhibicion_enzimatica.pdf · activo de la enzima y los residuos de amino ácidos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020206/5c5e695109d3f2e26a8bca24/html5/thumbnails/4.jpg)
Planta Piloto de FermentacionesDepartamento de Biotecnología
![Page 5: Ingeniería Enzimática Inhibición enzimática - Iniciosgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/sho/Tema_3_Inhibicion_enzimatica.pdf · activo de la enzima y los residuos de amino ácidos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020206/5c5e695109d3f2e26a8bca24/html5/thumbnails/5.jpg)
Planta Piloto de FermentacionesDepartamento de Biotecnología
Inhibición por substrato
0.0000
5.0000
10.0000
15.0000
20.0000
25.0000
0.00E+00 2.00E+06 4.00E+06 6.00E+06
[S] nM
V n
mol
/l*m
in
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.00E+00 5.00E-06 1.00E-05 1.50E-05
1/[S]
1/v
[ ] [ ]SKVVSV
K
v I
M
maxmaxmax
1111 ++=
-1/KM
1/Vmax
KM/Vmax
1/V
1/[S][ ] iM KKS =max
[ ][ ] [ ]
iM K
SSK
SVv
2max
++=
[ ] maxmax
111
VSV
K
vM +=
KI se calcula de:
[S]max
![Page 6: Ingeniería Enzimática Inhibición enzimática - Iniciosgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/sho/Tema_3_Inhibicion_enzimatica.pdf · activo de la enzima y los residuos de amino ácidos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020206/5c5e695109d3f2e26a8bca24/html5/thumbnails/6.jpg)
Planta Piloto de FermentacionesDepartamento de Biotecnología
Los inhibidores de enzimas son importantes por varias razones
Inhibición enzimática
1) Pueden ser usados para obtener información acerca de la forma del sitio activo de la enzima y los residuos de amino ácidos en el sitio activo
2) Pueden ser usados para obtener información acerca del mecanismo químico3) Pueden ser usados para obtener información acerca de la regulación o control
de una vía metabólica4) Pueden ser muy importantes en el diseño de medicamentos
![Page 7: Ingeniería Enzimática Inhibición enzimática - Iniciosgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/sho/Tema_3_Inhibicion_enzimatica.pdf · activo de la enzima y los residuos de amino ácidos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020206/5c5e695109d3f2e26a8bca24/html5/thumbnails/7.jpg)
Planta Piloto de FermentacionesDepartamento de Biotecnología
Sistemas de inhibición simple
• Inhibición competitiva
• inhibición no competitiva
• Inhibición acompetitiva
![Page 8: Ingeniería Enzimática Inhibición enzimática - Iniciosgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/sho/Tema_3_Inhibicion_enzimatica.pdf · activo de la enzima y los residuos de amino ácidos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020206/5c5e695109d3f2e26a8bca24/html5/thumbnails/8.jpg)
Planta Piloto de FermentacionesDepartamento de Biotecnología
ES
KS k p
E
SP
EI
I
K i E + SKS
ESk p
E + P+I
K i
EI
Modelo de inhibición competitiva
[ ][ ] [ ]SK
IK
S
V
v
i
S
max +
+
=1
Consideración de equilibrio rápido
EE
![Page 9: Ingeniería Enzimática Inhibición enzimática - Iniciosgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/sho/Tema_3_Inhibicion_enzimatica.pdf · activo de la enzima y los residuos de amino ácidos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020206/5c5e695109d3f2e26a8bca24/html5/thumbnails/9.jpg)
Planta Piloto de FermentacionesDepartamento de Biotecnología
1/[S]
1/v0
-1/KM
1/Vmax
Incremento de[I]
Inhibición competitiva
[I]-K I
Pend.
KM aumentaVmax no cambia
![Page 10: Ingeniería Enzimática Inhibición enzimática - Iniciosgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/sho/Tema_3_Inhibicion_enzimatica.pdf · activo de la enzima y los residuos de amino ácidos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020206/5c5e695109d3f2e26a8bca24/html5/thumbnails/10.jpg)
Planta Piloto de FermentacionesDepartamento de Biotecnología
K i
S
E+P
K i
KS
KS
I
E ES
ESIEI
Modelo de inhibición no competitiva
E + S ES E+PKS
EI + S ESIKS
+I
K i K i
+I [ ]
[ ][ ]SK
S
K
I
V
v
S
i
max +=
+1
Consideración de equilibrio rápido
![Page 11: Ingeniería Enzimática Inhibición enzimática - Iniciosgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/sho/Tema_3_Inhibicion_enzimatica.pdf · activo de la enzima y los residuos de amino ácidos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020206/5c5e695109d3f2e26a8bca24/html5/thumbnails/11.jpg)
Planta Piloto de FermentacionesDepartamento de Biotecnología
1/[S]
1/v0
-1/KM
Inhibición no competitiva
Incremento de[I]
1/Vmax
[I]-K I
Inter.
KM no cambiaVmax disminuye
![Page 12: Ingeniería Enzimática Inhibición enzimática - Iniciosgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/sho/Tema_3_Inhibicion_enzimatica.pdf · activo de la enzima y los residuos de amino ácidos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020206/5c5e695109d3f2e26a8bca24/html5/thumbnails/12.jpg)
Planta Piloto de FermentacionesDepartamento de Biotecnología
Modelo de inhibición acompetitiva
E + S
K i
E + P
E S ES
ESI
+
I+
KS
ES E + P
ESI
K i
KS
kcat
kcat
[ ]
[ ]
[ ][ ]S
K
I
K
S
K
I
V
v
i
m
i
max +
+
=
+ 11
Consideración de equilibrio rápido
![Page 13: Ingeniería Enzimática Inhibición enzimática - Iniciosgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/sho/Tema_3_Inhibicion_enzimatica.pdf · activo de la enzima y los residuos de amino ácidos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020206/5c5e695109d3f2e26a8bca24/html5/thumbnails/13.jpg)
Planta Piloto de FermentacionesDepartamento de Biotecnología
1/[S]
1/v0
Incremento de[I]
-1/KM
1/Vmax
Inhibición acompetitiva
[I]-K I
Inter.
KM disminuyeVmax disminuye
![Page 14: Ingeniería Enzimática Inhibición enzimática - Iniciosgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/sho/Tema_3_Inhibicion_enzimatica.pdf · activo de la enzima y los residuos de amino ácidos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020206/5c5e695109d3f2e26a8bca24/html5/thumbnails/14.jpg)
Planta Piloto de FermentacionesDepartamento de Biotecnología
K i
S
E+P
K i*
KS
I
E ES
ESIEI
Modelo de inhibición mixta
E + S ES E+PKS
EI ESI
+I
K i K i*
+I
Consideración de equilibrio rápido
[ ][ ]
[ ]
[ ][ ]S
K
I
K
I
K
S
K
I
V
v
I
IS
I
+
+
+
+
=
*
*
max
1
1
1
kcat
kcat
![Page 15: Ingeniería Enzimática Inhibición enzimática - Iniciosgpwe.izt.uam.mx/files/users/uami/sho/Tema_3_Inhibicion_enzimatica.pdf · activo de la enzima y los residuos de amino ácidos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020206/5c5e695109d3f2e26a8bca24/html5/thumbnails/15.jpg)
Planta Piloto de FermentacionesDepartamento de Biotecnología
1/[S]
1/v0
-1/KM
Incremento de[I]
1/Vmax
[I]-K I
Inter.
KM aumentaVmax disminuye
Inhibición mixta