ENZIMI

ENZIMI
SUPEROSSIDO
DISMUTASI
Cu-Zn
Superossido dismutasi
Enzima detossificante dal radicale
superossido. Lavora in tandem con la
catalasi.
Mutazioni del gene SOD1 sono associate al
20% di casi di FALS.
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e 480
Values of KM, kcat, and kcat/KM for Some Enzymes and
Substrates.
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e 504
Esigenze di prossimita’ e orientamento in
una reazione
i
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Cross section through the active site of human superoxide
dismutase (SOD).
Regolazione dell’attivita’
enzimatica
i
i
• Necessita’
Necessita di risposta a stimoli ambientali
• Processi di crescita e differenziamento
• Coordinamento tra distretti metabolici
• ... SI REALIZZA ATTRAVERSO:
• Regolazione della disponibilita’ degli enzimi
(induzione della sintesi/degradazione)
• Controllo dell’attivita’ catalitica tramite transizioni
allosteriche (conformazionali)
Controllo allosterico in AspAsp
transcarbamilasi
• Sintesi di N-carbamil-Asp
• Primo
P i
passo nella
ll biosintesi
bi i t i delle
d ll pirimidine
i i idi
• Attivazione omotropica da parte dei
substrati
• Attivazione eterotropica da parte di ATP
• Inibizione eterotropica da parte di CTP
• Controlla la disponibilita’ di nucleotidi
pirimidinici
• 300 kDa,
kDa c3r3
Velocita’ della reazione catalizzata da ACT-asi in
funzione della concentrazione del substrato Asp, e
degli effettori ATP e CTP
(effetto eterotropico pos
pos.))
(cooperativita
(cooperativita’
eff. omotropico +)
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(effetto eterotropico neg.)
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Rappresentazione schematica del pathway di biosintesi
delle pirimidine, iniziato da ACT-asi
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Struttura 3D della ACT-asi, nello stato “T” – bassa
affinita’ per il substrato (complesso con CTP)
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Struttura 3D della ACT-asi, nello stato “R” – alta
affinita’ per il substrato (complesso con PALA)
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Struttura 3D della ACT-asi, nello stato “T” – bassa
affinita’ per il substrato
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Struttura 3D della ACT-asi, nello stato “R” – alta
affinita’ per il substrato
Proprieta’ funzionali di ATCasi
Proprieta
• I trimeri c3 sono attivi (>ATCasi
intera), ma non cooperativi, non
rispondono agli effettori CTP,
CTP ATP
• I dimeri r2 sono inattivi, legano gli
effettori CTP,
CTP ATP
• PALA (N-fosfon-acetil-L-Asp) e’ un
analogo
l
di bi
bi-substrato:
b t t llega llo stato
t t
R
Confronto tra le strutture della subunita’ catalitica di
ATC-asi nello stato R (blu) e nello stato T (arancio)
c3 ruota di 12
12°, trasla di 11 A
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r2 ruota 15°, trasla di 4 A
Diagramma schematico della variazioni terziarie e
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quaternarie tra due subunita’
subunita catalitiche,
catalitiche lungo ll’asse
asse-3
3
Altri enzimi a regolazione
allosterica
ll
i
•
•
•
•
Fosfofruttochinasi
F
f f tt hi
i (F6P Æ F1,6BP)
F1 6BP)
Fruttosio 1,6 bifosfatasi (F6P Å F1,6BP)
Glicogeno fosforilasi (ÆGlicogeno + G1P)
Transizioni quaternarie per rotazione di
subunita’ e piccole traslazioni. Mantengono la
simmetria
i
t i d
dell’oligomero
ll’ li
• Gli stati T e R mostrano due sets di contatti
quaternari a
quaternar
alternativi
ternat stabilizzati
sta zzat da legami-H,
egam H,
ponti salini, ... si trasmettono ai siti catalitici
• Le transizioni quaternarie mantengono
perlopiu’ le strutture secondarie
perlopiu