Regulación alostérica y bucles de retroalimentación
Así que hoy vamos a hablar de cómo la regulación alostérica puede afectar a la cinética de las enzimas, pero primero vamos a repasar la idea de que la catálisis de las enzimas se puede dividir en dos pasos, primero la unión de las enzimas al sustrato y segundo la formación de productos, y utilizando esta información podemos derivar la ecuación de michaelis-menten, que nos permite observar la tasa de formación de productos de una enzima con respecto a la concentración de sustrato, y también recordar que los sustratos normalmente se unen a las enzimas en el sitio activo, así que ¿qué queremos decir cuando decimos regulación alostérica? y estos sitios alostéricos son lugares en la enzima donde cualquier regulador de la enzima puede unirse y he puesto esta estrella aquí sólo para señalar que los sitios alostéricos pueden estar en cualquier parte de la enzima y puede haber cualquier número de ellos así que lo que queremos decir cuando decimos reguladores bien, generalmente decimos que hay dos tipos de reguladores hay activadores alostéricos que aumentan la actividad enzimática y los activan y alostéricos. que aumentan la actividad enzimática y las activan y los inhibidores alostéricos que disminuyen la actividad enzimática e inhiben las enzimas, así que echemos un vistazo a lo que queremos decir con el aumento y la disminución de la actividad enzimática desde una perspectiva cinética, así que recordemos la ecuación de Michaelis Menten y si asumimos que la concentración de sustrato es constante, entonces hay dos maneras de influir en la actividad enzimática o vo y en este primer gráfico he dibujado tres curvas diferentes y la curva azul representa el funcionamiento de la enzima sin un regulador alostérico, la curva roja representa una enzima con un inhibidor alostérico y la curva verde representa el análisis de la enzima con su activador y en este ejemplo los activadores e inhibidores afectan a la vo aumentando o disminuyendo el km ya que los valores v-max parecen estar bastante cerca entre las tres curvas por lo que un activador podría estar disminuyendo km ahora en este ejemplo del cuello tenemos las mismas tres curvas de colores pero en lugar de que km cambie significativamente los reguladores parecen estar cambiando v-max con el activador aumentando el valor v-Ahora que hemos hablado de los activadores, introduzcamos la idea del bucle de retroalimentación y la idea básica es que un bucle de retroalimentación es cuando tienes productos aguas abajo que regulan las reacciones aguas arriba, y entiendo que esto puede ser un trabalenguas, así que déjame mostrarte esta pequeña secuencia de reacción donde tenemos a formando la reacción 1 y B formando la reacción 2 y así sucesivamente. ya que la molécula F aumenta la velocidad de la reacción 1, lo que hace que se produzca aún más F, ya que hemos aumentado la velocidad de formación de la molécula F. Ahora digamos que la molécula F tiene un efecto negativo sobre la enzima 1, lo que llamamos un bucle de retroalimentación negativa, ya que la molécula F disminuye la velocidad de la reacción 1, lo que conduce a una disminución de la actividad de la enzima 1. de la reacción 1 que conduce a una disminución en la tasa de formación de la molécula F así que vamos a ver un ejemplo de un bucle de retroalimentación sólo para realmente llevar a casa el punto si usted todavía está confundido ahora fosfofructoquinasa es una enzima implicada en la glucólisis y cataliza la conversión de la fructosa 6-fosfato y ATP para formar fructosa 1 6 bifosfato y adp ahora recordar que la glucólisis es un proceso metabólico que las células utilizan para generar ATP así que aquí son molécula F o regulador de aguas abajo del último ejemplo es ATP y resulta que el ATP es un inhibidor alostérico de la fosfodiesterasa, una célula que dice que tenemos ATP y no necesitamos más y no necesitamos la fosfofructoquinasa para empujar la glucólisis, así que esto sería un buen ejemplo de un bucle de retroalimentación negativa, ya que hacer ATP ralentiza la glucólisis y por lo tanto ralentiza la tasa de Ahora bien, como el ATP es a la vez un regulador alostérico y un sustrato para la fosfofructoquinasa, podemos llamarlo inhibidor homotrópico, que es un nuevo término, y lo llamamos inhibidor homotrópico porque el sustrato y el regulador son la misma molécula. P que se utiliza como ATP es un activador para la fosfofructoquinasa y esto también tiene sentido porque si los niveles de a MP son altos entonces los niveles de ATP son probablemente bajos y es como si la célula dijera que necesitamos ATP así que necesitamos frost pero fructosa quinasa para empujar la glicólisis ahora desde a.m. P es una molécula reguladora pero no un sustrato del sitio activo para la fosfofructoquinasa, se consideraría un activador heterotrópico ya que el sustrato y el regulador son diferentes.pasos y recordemos que la glicólisis es una secuencia de diez pasos, así que por qué hay tanta regulación en este paso, pues esta reacción en particular tiene un Delta G muy negativo y de hecho es negativo de cuatro punto cinco kcal por mol y eso significa que no es fácil de revertir ya que habrá una gran liberación de energía de la reacción y esto hace que este paso de la glicólisis sea un excelente punto de control para todos los diez pasos juntos ya que es más o menos una reacción de una sola vía.En segundo lugar, aprendimos que estos reguladores alostéricos influyen en la cinética de las enzimas aumentando o disminuyendo los km de Emax y en tercer lugar, aprendimos lo que es un bucle de retroalimentación y cómo en los procesos largos de varios pasos, como la policismo, los mejores puntos de control son los pasos altamente comprometidos, los que tienen valores Delta G muy negativos
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