QUE ES UN INHIBIDOR?

Msc. Anabel Gonzlez Siccha1Teora 11: Inhibidores enzimticos: Inhibicin competitiva, no competitiva y acompetitiva. Inhibicin irreversible. Frmacos como inhibidores: Antimetabolitos Reacciones enzimticas complejas: En Secuencia o de desplazamiento nicoUniversidad Nacional de TrujilloFacultad de Farmacia y Bioqumica- Dpto. Bioqumica Ctedra de Bioqumica-Asignatura Bioqumica I

Trujillo, 04 de Mayo de 2014

Mecanismo de la Reaccin enzimtica 2

INHIBIDORES3Cualquier sustancia que pueda disminuir o paralizar la velocidad de una reaccin catalizada por enzimas.Son sustancias que ejercen su accin en ccLa actividad enzimtica puede ser o eliminada por la accin de ciertas sustancias a las cuales se les conoce con el nombre de inhibidores enzimticos.Mediante el uso de inhibidores enzimticos se ha obtenido informacin muy valiosa sobre la conformacin del centro activo de algunas enzimas.

Proteasa del HIV formando un complejo con la proteasa inhibidora ritonavir. La estructura de la protesa se muestra como una cinta roja, azul y amarilla. El inhibidor se muestra como una estructura de pequeas bolas y varillas cercana al centro. TIPOS DE INHIBICIN41) Inh. Reversibles: se fijan a las E mediante enlaces no covalentes, tales como puente de H2, interacciones hidrofbica y enlaces inicos. Los enlaces dbiles mltiples entre el inhibidor y el sitio activo se combinan para producir una unin fuerte y especfica. Los inhibidores reversibles generalmente no experimentan reacciones qumicas cuando se unen a la enzima y puede ser removido fcilmente por dilucin o dilisis.La disolucin del E-I, da por resultado disociacin del I enlazado de manera reversible y recuperacin de la actividad E2) Inh. Irreversibles: cuando la E inhibida no recupera su actividad con la dilucin del complejo E-I.

TIPOS DE INHIBIDORES5Se clasifican segn : el efecto de variar la concentracin del substrato de la enzima en el inhibidor. Se tiene:Inhibicin Competitiva ReversibleInhibicin No competitiva, puede ser reversible e irreversible. Inhibicin Acompetitiva es reversible

I. INHIBICION COMPETITIVA6Sustancia con estructura semejante al sustrato que se fija de manera reversible al sitio activo de la E.El sustrato y el inhibidor no se pueden unir a la misma enzima al mismo tiempo,El sustrato y el inhibidor compiten para el acceso al sitio activo de la enzima Se puede superar con concentraciones suficientemente altas del substrato Los inhibidores competitivos son a menudo similares en estructura al substrato verdadero

Caractersticas7El IC presenta semejanza con el SustratoLa Vmax no vara Km E afinidad por el SEs altamente especficaLa IC, ejerce intercepciones sobre la grfica de Lineweaver-Burke.(y=, x) Es reversible

Efectos de la inhibicin competitiva8Efecto sobre la Vmx: el [S] en cantidad creciente invierte el efecto de un inhibidor competitivo. A concentracin suficiente elevada el sustrato, la velocidad de la reaccin alcanza la Vmx observada en ausencia de inhibidor.Efecto sobre la Km: Un Inh. Competitivo incrementa la Km aparente para un sustrato determinado. Esto significa que, en presencia de un inhibidor competitivo, se requiere ms sustrato para lograr Vmx.Efecto sobre la grfica de Lineweaver Burke: la IC manifiesta en la grfica, en el que las curvas de las reacciones inhibida y no inhibida entran en interseccin sobre el eje Y a 1/Vmx (Vmx se conserva sin cambios). Las reacciones inhibida y no inhibida efectan intersecciones diferentes sobre el eje X, lo que indica que la Km aparente est aumentada en presencia del inhibidor competitivo.

INHIBICIN COMPETITIVA

[E]T= [E] +[EI] +[ES]Vo= Vmax [S] / a KM + [S]a = ( 1 + [I]/Ki )Incremento inhibidor

1/Vmaxm= a KM/Vmaxa= 1I reduce [E] disponible para S 9Sustrato se percibe como diluido

1/Vmax no cambia: se intersectan:INH. COMPETITIVOm= a KM / Vmaxa= 1INH. COMPETITIVOS IRREVERSIBLES: REDUCEN [E] LIBREA CUALQUIER VALOR DE [Sustrato]-1/ a KM10INHIBICIN COMPETITIVA: ANTIMETABOLITOS

DihidrofolatoDihidrofolatoreductasaPrecursor de timidina: biosntesis DNA

Inhibe reductasa: elimina biosntesis DNAPreferencia por clulas en proliferacin11

Antimetabolitos:12Fcos. hipolipidmicos: Estatinas (-) sntesis de colesterol HMG-CoA reductasa.Frmacos antihipertensivos: Captopril (-) Angiotensina IITto gota : alopurinol (-) xantina oxidasaTto cncer: fluoruracilo , Insecticidas etc.II. INHIBICION NO COMPETITIVA13Ocurre cuando el I y el S se fijan en sitios diferentes de la E.Es una forma de inhibicin mixta donde la unin del inhibidor con la enzima reduce su actividad pero no afecta la unin con el sustrato.

Caractersticas14El I NoC no pta semejanza estructural con el S Vmax, aunque se [S]Km no vara INoC no interfiere con la fijacin del S a la ENo es altamente especficaLa I No C, ejerce intercepciones sobre la grfica de Lineweaver-Burke.(y , x=) Puede ser reversible e irreversible

INHIBICIN MIXTA (NO COMPETITIVA)

(INHIBIDOR SE UNE A LA ENZIMA LIBREO AL COMPLEJO ES)a/Vmax-1 a / a KMa y a =1a =1.51/[S]1/Vm= a KM/Vmax Vmx DISMINUYE (no se compensa por elevadas [S] aa15Ejemplo de Inh. No Competitivos16Reversibles: EDTA- Mg2+ y/o Ca2+Irreversibles: Venenos Enzimticos: Forman un enlace covalente estable, y modifican qumicamente algn grupo funcional de la E.IodoacetamidaMetales pesados: Ag+, Hg2+, Pb2+CN, CO, Azida de Sodio, BAL (lewisita)Fluorofosfato de diisopropilo (gas nervioso)

Inhibidor irreversible17La Inh. Irreversible modifica la estructura qumica de la Enz por enlaces covalentes, y por lo tanto la inhibicin no puede ser revertida.La inhibicin irreversible es diferente de la inactivacin enzimtica irreversible.

Reaccin entre el inhibidor irreversible diisopropilfluoroposfato (DFP) con la proteasa de la serina.III. INHIBICION ACOMPETITIVA18El IA no se combina con la E libre ni afecta su reaccin con el S, pero se combina con el complejo E-S para dar un complejo inactivo.Caractersticas: Vmax, aunque se [S] Km IA no interfiere con la fijacin del S a la E afinidad de la E por el SNo es altamente especfica porque intervienen ms de dos S.La IA ejerce intercepciones sobre la grfica de Lineweaver-Burke.(y , x ) Puede ser reversible

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Tipos de Inhibidores Enzimticos 20INHIBICIN COMPETITIVA:Si se alcanza Vmax, pero se requiere ms [S] Se requiere ms [S] para Vmax/2 \ KM es mayor (aKM)INHIBICIN MIXTA (NO COMPETITIVA):Disminuye Vmax y Vmax/2INHIBICIN ACOMPETITIVA :La Velocidad se reduce para cualquier [S] Vmax y Vmax/2 se reducenKM cambiaImportancia de los InhibidoresPermite conocer el mecanismo de la catlisis enzimtica.Especificidad de sustrato por las enzimasNaturaleza de los grupos funcionales en el centro activo y la participacin de ciertos grupos en la catlisis.Para el tratamiento de enfermedades porque impiden el crecimiento de agentes infecciosos o de clulas neoplsicas.21Tipos de Reacciones Bi Bi (Dos sustratos y dos Productos)22Reacciones secuenciales o de simple desplazamiento:Ordenada: Lactato Dh- NADFortuita: Creatina +ATP ADP + FosfocreatinaRx de doble desplazamiento o Ping PongTransaminasasQuimotripsinaFlavoproteinasSi t llamas experiencias a tus dificultades y recuerdas que cada experiencia te ayuda a madurar, vas a crecer vigoroso y feliz, no importa cun adversas parezcan las circunstancias. (Henry Miller)Muchas Gracias