Sesión 08:

Cofactores enzimáticos

Mag. Raquel Maxe Malca

Cofactor (Coenzima): Átomo, ion o molécula que participa en el proceso catalítico sin ser enzima ni substrato.

Los cofactores participan de dos maneras distintas:

1. A través de una fijación muy fuerte a la proteína y salen sin ser modificados del ciclo catalítico

2. Como un segundo substrato; salen modificados del ciclo catalítico y por lo general requieren otra enzima para volver al estado original.

Cofactores Enzimáticos

R CH

NH3+

COO- + O2 + H2O R CO COO- + H2O2 + NH4+

Aminoácido CetoácidoLAO

LAO: L-aminoácido oxidasa: es una flavoproteínaLas flavoproteínas tienen un grupo prostético flavínico, que interviene en el proceso catalítico sin salir modificado del mismo

NH

NNH

N O

H3C

H3C

O

Los cofactores enzimáticos suelen ser moléculas complejas, que nuestro organismo no puede sintetizar, por lo general.

Por esa razón muchos cofactores enzimáticos deben ser, en todo en parte, ingresados con la dieta; muchos de ellos son, por lo tanto, vitaminas.Ni todos los cofactores son vitamínicos ni todas las vitaminas son cofactores enzimáticos

Cofactores de naturaleza vitamínica; ejemplos1. HidrosolublesTiamina Tiamina pirofosfato B1Riboflavina Flavinas: FAD, FMN B2Piridoxal Piridoxal fosfato B6Cobalamina Coenzimas cobamídicos B12Ác.Ascórbico Ac. Ascórbico CNicotinamida NAD+, NADP+ PPÁc.Lipoico LipoamidaÁc.Fólico Coenzimas folínicosÁc.Pantoténico Panteteínas (CoA, p.e.)

2. LiposolublesNaftoquinonas g-Carboxilación K

Cofactores de naturaleza no vitamínica: ejemplos

Hemo Hemoenzimas, citocromosComplejos Fe-S FerredoxinasQuinonas Tr.electrónico mitocondrial y fotosintéticoGlutatión Redox; transporte de aminoácidosATP Transf.de fosfato y/o de energíaUTP Transf.de grupos glicosídicosPAPS Transf.de grupos sulfatoS-AM Transf.de grupos metiloCarnitina Transportador de grupos acil-

Vitaminas que no forman parte de cofactores enzimáticosLiposolubles

Retinoides vit. ACalciferoles vit. DTocoferoles vit. E

REGULACIÓN DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA

Las enzimas llevan a cabo una serie de reacciones secuenciales que constituyen las rutas metabólicas

A B C Y Z

Dichas rutas están perfectamente coordinadas entre sí y cada una está regulada de forma muy precisa.

La velocidad de cada ruta está controlada para que refleje las necesidades generales de la célula.

La primera enzima de la ruta suele ser limitante de la velocidad (“enzima regulador”)

MECANISMOS DE REGULACIÓN ENZIMÁTICA

1. Control a nivel de sustrato

2. Inhibición reversible por productos

(retroalimentación)

3. Activación/inhibición alostérica (nivel celular)

4. Modificación covalente (supracelular):• Reversible: fosforilación, metilación, acetilación,

ADP-ribosilación, etc.• Irreversible: activación proteolítica

ENZIMAS ALOSTÉRICAS

Moduladores, modificadores o efectores alostéricos • Positivos o negativos para la AE. • Efector Homotrópico: el propio sustrato actúa como efector

positivo.• Efector Heterotrópico: efector diferente del sustrato.

Regulación por retroinhibición o Feed- back negativo

• Tanto la inhibición como la activación son reversibles.

• El agente modificador actúa uniéndose a la E en un sitio diferente al sitio catalítico

Estas Enzimas Alostéricas, además del sitio catalítico, presentan otros sitios reguladores donde se unirán moléculas que actúan sobre su AE.