IZOENZIMEK Definíció: azonos funkció, de: eltérő primer szerkezet, Példa: Eltérő KM-ű izoenzimek HEXOKINÁZ – GLUKOKINÁZ Glukóz + ATP → Glukóz-6P + ADP KM Hexokináz=0.05 mM glukózra KM Glukokináz=10 mM glukózra Hexokináz – „perifériás szervek” Glukokináz – máj (pancreas  sejtek)

IZOENZIMEK MÁJ VVT GK HK HK V (%) GK KMHK [glukóz] KMGK

IZOENZIMEK v (%) HK GK ÉTKEZÉS UTÁNI VÉRCUKOR A VENA PORTAEBAN [glukóz] v (%) GK KMHK KMGK ÉHEZÉSI VÉRCUKORSZINT HK ÉTKEZÉS UTÁNI VÉRCUKOR A VENA PORTAEBAN

AZ ENZIMREAKCIÓK GÁTOLHATÓSÁGA Fontosság: Fiziológiás szabályozás Kutatás működés mechanizmusa Toxikológia Gyógyítás Reverzibilis gátlás: I (Inhibitor) reverzibilisen kötődik az enzimhez, coenzimhez Irreverzibilis gátlás: - kovalens kötés - oldallánc – konformáció befolyásolás - katalítikus hely aminosavaival reakció Jelen tárgyalás: REVERZIBILIS GÁTLÁSOK

KOMPETITÍV GÁTLÁS Definíció: Az inhibítor reverzibilisen kötődik az aktív helyhez. Az inhibítor jelenlétében a szubsztrát nem kötődik. A gátlás a [S] növelésével csökkenthető [E][I] Ki= [EI]

+ + + + Acceptor AcceptorH2 GÁTOLT REAKCIÓ Acceptor COO- CH2 COO- CH2

Definíció: Az inhibítor reverzibilisen kötődik az aktív helyhez. Az inhibítor jelenlétében a szubsztrát nem kötődik. A gátlás a [S] növelésével csökkenthető [S] V 1/[S] 1/V 1/vmax -1/KM [Inhibitor] 1 Inhibitor nélkül [Inhibitor] 2 [Inhibitor] 1 Inhibitor nélkül KM’’ KM KM’ [Inhibitor] 2 -1/KM’’

[S] V [I] KM’=KM(1+ __ ) Ki [I] -1/KM = -1/KM’(1+ __ ) Ki 1/V 1/vmax -1/KM Inhibitor nélkül [Inhibitor] 2 [Inhibitor] 1 Inhibitor nélkül KM’’ KM KM’ -1/KM’’ [I] KM’=KM(1+ __ ) Ki [I] -1/KM = -1/KM’(1+ __ ) Ki

NEM KOMPETITÍV GÁTLÁS Definíció: Az inhibítor reverzibilisen kötődik. Az EI komplex nem a szubsztrát kötőhelyen jön létre Nincs összefüggés a gátlás mértéke és a [S] között A gátlás mértékét az [I] határozza meg NEM KOMPETITÍV GÁTLÁS P P E +I = EI ES + I = ESI Mindkét komplex inaktív

V [S] NEM KOMPETITÍV GÁTLÁS P P 1/V 1/vmax 1/[S] Definíció: Az inhibítor reverzibilisen kötődik. Az EI komplex nem a szubsztrát kötőhelyen jön létre Nincs összefüggés a gátlás mértéke és a [S] között A gátlás mértékét az [I] határozza meg P P [S] V 1/[S] 1/V 1/vmax -1/KM Inhibitor 1 Inhibitor nélkül Vmax Inhibitor 2 Inhibitor nélkül Vmax’ Inhibitor 1 Inhibitor 2 Vmax’’ KM

1/vmax’=1/vmax(1 +[I]/ki) [S] V Inhibitor nélkül Inhibitor 1 Inhibitor 2 1/[S] 1/V 1/vmax -1/KM Vmax Vmax’ Vmax’’ KM vmax=vmax’(1 +[I]/ki) 1/vmax’=1/vmax(1 +[I]/ki) Ha [I]=Ki, akkor vmax’=vmax/2

UNKOMPETITÍV GÁTLÁS Inaktív komplex Az inhibitor az ES komplexhez kötődik A [S] növelésével a gátlás nem csökkenthető ES + I = ESI Inaktív komplex 1/[S] 1/V 1/vmax -1/KM Inhibitor nélkül Inhibitor 1 [ESI] KI= ________ [ES] [I] Inhibitor 2

KOENZIMEK Def: Hőstabil (nem abszolút) alacsony moltömegű szerves molekulák Prosztetikus csoport – kovalensen kötött Koenzimet igényel -oxidoredukció -csoportátvitel -izomerizáció -kovalens kötést (C-C) kialakító reakciók

A KOENZIMEK SZEREPE A KATALÍZISBEN 1.) Másodlagos szubsztrátok – az elsődleges szubsztráttal ellentétes átalakulás pl. oxidoredukció COOH H-C-OH CH3 H-C=O + + NAD+ NADH + H+ 2) Csoportátvivő anyagok D-G + A D + A-G DONOR GROUP ACCEPTOR

Koenzim (Co): közbülső csoportot átvivő funkció (pl. transzaminálás) CoE D- A- G D A Több intermedier Co-G komplex is lehet a reakcióban

ENZIM-KOENZIM VISZONY I. 1.) KOENZIM REAKCIÓTÍPUS ENZIM SZUBSZTRÁTSPECIFICITÁS Pl. NAD+/NADH+H+ - OXIDOREDUKCIÓ Vitamin 7.5 mg/nap (felnőtt) Elöanyag: triptofán

ENZIM-KOENZIM VISZONY II. EGY KOENZIM – TÖBBFAJTA REAKCIÓTÍPUS Enzim – szubsztrátspecificitás - reakciótípus választás REAKCIÓK 1.) Transzamináció 2.) Dekarboxilezés Glu->GABA 3.) Elimináció – vízelvonás (Ser->Thre) 4.) Lánchasítás (Ser->Gly+Formaldehid) HF4 5.) Glikogén foszforiláz Piridoxál foszfát