Interacción alostérica

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La interacción alostérica consiste en el cambio estructural de una proteína, es decir, sus receptores cambian. Las enzimas alostéricas poseen dos sitios activos, en el primero se unirá un sustrato determinado, mientras en el segundo o también conocido como sitio alostérico se unirá un efector el cual producirá un cambio en la proteína, llevándonos a una regulación de la actividad de esta. Los efectores pueden ser tanto positivos como negativos, en el caso de los positivos favorecen la entrada de sustrato, al contrario, un efector negativo modificará la estructura de la proteína de forma que el sustrato no pueda unirse al sitio activo de esta.[1]

Enzimas Alostéricas[editar]

Las enzimas son moléculas de proteínas globulares cuyo modo de plegamiento asegura que grupos de aminoácidos formen un sitio activo el cual es la zona donde se une el sustrato temporalmente durante la reacción, ajustándose con precisión a este, aunque la conformación de la enzima puede cambiar en el curso de la reacción sin alterarse permanentemente.

Interacción Alostérica[editar]

Una forma de control enzimático son las interacciones alostéricas las cuales definimos como el mecanismo regulador por el cual las enzimas pueden activarse o bien inactivarse de acuerdo con la demanda de los procesos

Las enzimas que reaccionan por interacción alostérica cuentan con dos sitios activos A) es al que se une el sustrato (como se observa en la figura 1) y en donde se cumple la acción catalítica, B) se denomina alostérico, aquí se unen sustancias que modifican la actividad enzimática las cuales son conocidas como efectores alostéricos que al cambiar la estructura de la enzima implica la posibilidad de activación o inactivación de esa enzima.

Los efectores alostéricos pueden ser positivos o negativos: • los positivos o también llamados activadores al interactuar con la enzima permitirán que con concentraciones de sustrato menores obtengamos mayores velocidades de reacción debido a que incrementan la acción de la enzima, el centro alostérico en donde se une un efector positivo se conoce como centro activador (la curva se desplaza hacia la izquierda Fig.2) • los negativos o inhibidores son aquellos que cuando interactúan con la enzima disminuyen su actividad, el centro alostérico al que se unen se le conoce como centro inhibidor (la curva se desplaza hacia la derecha Fig. 2)

Los efectores alostéricos negativos, (inhibidores) desplazan el equilibrio hacia la forma T de la enzima, mientras que los positivos (activadores) favorecen la conformación R. Estos juegan un rol importante en la regulación del metabolismo. Se unen a un sitio diferente al sustrato. Pueden modificar Vm o la afinidad de la enzima por el sustrato

Existen dos tipos de enzimas alostéricos: • Monoméricos que están compuestos por una sola unidad y son muy escasos o Heterotrópicos estos son producidos por interacción de un efector alostérica y un sustrato y se habla de la regulación alostérica. o Homotrópicos los cuales son producidos por moléculas idénticas del sustrato, se habla de una cooperatividad.

• Oligomericos que están compuestos por varias unidades llamadas protómeros y conforman la mayor parte de enzimas

Modulación Alosterica[editar]

Existen dos sistemas de modulación alostérica:

  • Sistemas r
Se caracteriza por tener afinidades diferentes tanto por sustrato como por ligando. Su actividad se regula ya sea positiva o negativamente por cambios en la afinidad por el sustrato. Kcat no cambia, siendo Vmax constante, sólo cambia K0,5, como se observa en la gráficas de las hojas.
  • Sistemas V
Se caracteriza porque tanto R como T presentan la misma afinidad por el sustrato, con lo que se da en enzimas alostéricas sin cooperatividad (recordemos las premisas). LA diferencia, por tanto, entre las dos conformaciones es di distinta Kcat. Es esto lo que permite que estos sistemas tenga representación sigmoide.
El trabajo del efector consiste en desplazar el equilibrio R"T, de modo que si predomina la forma de menor Kcat, disminuye la velocidad, siendo entonces un inhibidor y viceversa.
  • Cooperatividad
En este modelo, son las interacciones entre las sub-unidades, bien positivas o negativas, las que favorecen o impiden la unión de ligando a la adyacente. De este modo llamamos cooperatividad positiva a la interacciones favorecedoras de la unión de ligando y negativa a las desfavorecedoras.

La Farmacología y su Relación[editar]

Los efectos farmacológicos se llevan a cabo entre la interacción del medicamento con los receptores (macromoléculas), que producen una reacción química para modificar la función celular aunque también se deben de considerar dos propiedades, un agonista y un antagonista estos pueden tener la misma afinidad por un receptor pero un agonista tiene más eficacia que el otro.

Los fármacos en los sitios alostéricos pueden representan un blanco para la nueva droga que se administra, estos ocurren a distancia del receptor a se manifiestan a nivel de la configuración de la molécula. Hay ventajas al usar moduladores alostéricos como agentes terapéuticos ya que los mecanismos alostéricos producen grandes cambios en la actividad enzimática capaces de regular la actividad catalítica, procesos metabólicos y responder a cambios corporales como la temperatura y el pH, dependiendo también de la dosis que se es administrada ya que puede tanto forzar como inhibir la curva sigmoidea.

Bibliografía[editar]

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  1. fundamentos de bioquímica la vida a nivel molecular, 2° edición, Voet Voet Pratt.
  2. Farmacología Humana Jesús Florez Ed. Elsevier España 2004 págs. 483-500
  3. Farmacología básica y clínica de Velázquez Ed. Médica Panamericana 2009 págs. 108-118
  4. Bioquímica de Thomas M. Delvin Ed. Reverte págs. 437-455
  5. Fundamentos de la bioquímica estructural, Ed. Tebar 2006

Enlaces externos[editar]