4 4-Introduccion al metabolismo

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BIOQUIMICA
4.4 Introducción al Metabolismo
Generalidades - Organización 
Mecanismos de regulación
Esteban A. Ferro B, PhD 
Facultad de Ciencias Médicas
Universidad Nacional de Asunción
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Contenido
Generalidades
Organización
Introducción a la regulación
Mecanismos regulatorios
Generalidades
Conjunto de procesos químicos y fisicoquímicos que permiten a los organismos vivos desempeñar sus funciones y mantener sus estructuras.
 
El metabolismos se puede clasificar según:
Rol en los organismos (Primario o secundario)
Propósito o sentido (Catabolismo o anabolismo)
Sustrato (De hidratos de carbono, lípidos, compuestos nitrogenados, de xenobióticos, etc).
Organismo (Microbiano, vegetal, humano, etc) 
Condiciones (Aerobio o anaerobio)
3
3
Conjunto de procesos de transformación química que ocurre en la gran mayoría de los organismos (universal).
Satisface necesidades fundamentales de los organismos (reproducción, obtención de energía, biosíntesis de macromoléculas, etc.)
Utiliza vías metabólicas que son comunes a la mayoría de los organismos (glucólisis, ß-oxidación de ácidos grasos, síntesis de proteínas, replicación del ADN, etc.)
Metabolismo Primario
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Conjunto de procesos químicos que ocurre sólo en ciertos organismos. Puede llegar a ser especie – específico.
Satisface necesidades de los organismos vinculadas a su relación con el entorno y con otros individuos de su especie y otras especies (comunicación interna, atracción sexual, rechazo alimentario, mimetismo, protección contra radiaciones y depredadores, etc.)
Utiliza vías metabólicas especiales y produce metabolitos derivados de los primarios (Glc, aminoácidos, ácidos grasos), que se denominan metabolitos secundarios (alcaloides, hormonas esteroides, neurotransmisores, antibióticos, etc.)
	Ejemplos. Tyr  catecolaminas (Ej. Dopamina, adrenalina)
		 AcCoA  policétidos fenólicos (Ej. Antraquinonas, tetraciclinas) 
Metabolismo Secundario
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Catabolismo
Degradación de nutrientes o moléculas propias a fin de obtener energía química en forma de:
Nucleótidos trifosfato ATP, GTP
Equivalentes de reducción como NADH, FADH2 , NADPH
Generan desechos como CO2 , NH3 y H2O.
Predominan las reacciones de hidrólisis y oxidación.
Es convergente: A partir de moléculas muy dispares se obtiene una serie muy limitada de intermediarios o productos finales .
Ejemplos: Glicólisis, β-oxidación de ácidos grasos, vía de las pentosas fosfato etc.
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Anabolismo
Síntesis de macromoléculas que implica requerimiento de moléculas precursoras y energía química en forma de:
Nucleótidos trifosfato ATP, GTP
Equivalentes de reducción como NADPH.
Predominan las reacciones de condensación y reducción.
Es divergente:
 A partir de una serie limitada de moléculas sencillas o intermedios metabólicos (piruvato, glucosa, acetil-CoA, ácidos grasos, glicerol, aminoácidos) se obtiene una gran variedad de productos más complejos (polisacáridos, lípidos, proteínas) .Ejemplos: síntesis de ácidos grasos, proteínas, glucógeno, triacilgliceroles, colesterol, etc.
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En todos los seres vivos, el catabolismo y el anabolismo operan coordinadamente.
La vías catabólicas transcurren de las moléculas complejas a las simples, liberando energía y generando un flujo de electrones
Ej. ß-oxidación de ácidos grasos
Las vías anabólicas transcurren de las moléculas simples a las complejas, demandando energía y poder reductor.
Ej. Gluconeogénesis
Especificidad
El metabolismo en un ser vivo es un fenómeno global e integrado.
 
Para su estudio se los aborda según los sustratos de origen, los productos, los tipos de reacciones.
	- Metabolismo de hidratos de carbono (glicólisis, degradación y síntesis de glucógeno, gluconeogénesis, vía de las pentosas, etc.).
	- Metabolismo de lípidos (oxidación y síntesis de ácidos grasos, síntesis de cuerpos cetónicos y colesterol).
	- Metabolismo de compuestos nitrogenados ( fijación y asimilación de N, oxidación de aminoácidos, síntesis y degradación de nucleótidos, síntesis de derivados de aminoácidos, etc)
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CTE
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2- Organización
- La unidad fundamental del metabolismo es la reacción metabólica, que consiste en una reacción química catalizada enzimáticamente, en su gran mayoría.
- La necesaria participación de enzimas nos muestra una fuerte vinculación de las reacciones con el genoma.
Reacción metabólica debe ser descrita incluyendo: 
Tipo de reacción 
Sustrato/s y producto/s.
Enzima que la cataliza y sus propiedades (cinética de la reacción).
Cofactor enzimático (si es requerido).
ΔG°´ de reacción (termodinámica de la reacción) 
Localización orgánica o tisular y subcelular
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Vía Metabólica
Secuencia de reacciones, mayoritariamente con catálisis enzimática, que satisface necesidades específicas de las células
 (liberar energía o sintetizar).
Lineales. 
Divergentes. 
Convergentes. 
Circulares. 
En espiral. 
Tipos de vías metabólicas según la disposición relativa de sus reacciones
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Tipos de vías metabólicas
Lineales. Las reacciones se suceden empleando los productos de una reacción como sustratos de las siguientes, sin mayor agregado de carbono. 
Ej: glicólisis, síntesis de nucleótidos de pirimidina, síntesis de catecolaminas . (Tyr  DOPA  Dopamina  NorAd  Adrenalina)
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A
B
C
D
E
Vía Lineal
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Divergentes. Una reacción o un conjunto de ellas genera una encrucijada metabólica que puede generar, a su vez, dos o más productos diferentes. 
Ej: síntesis de nucleótidos de purina, síntesis de hormonas esteroides.
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A
C
B
D
X
Z
Tipos de vías metabólicas
Vía Divergente
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Vía Divergente
Colesterol produce pregnenolona, 
y esta molécula es precursora de todas las hormonas esteroides
Las vías divergentes ahorran a las células la necesidad de más enzimas 
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Convergentes. Uno o más precursores se condensan para generar un intermedio, que a su vez se condensa con otro u otros para producir un metabolito de mayor tamaño que sus precursores. 
Ej: síntesis de colesterol, síntesis de hemo.
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A
C
B
A
C
B
D
X
+
+
Z
Tipos de vías metabólicas
Via convergente
* Succinil-CoA y Gly se condensan  δ-ALA (delta-aminolevulinato)
* 2 δ-ALA  PBG (porfobilinógeno)
* 4 PBG    Protoporfirina IX
Protoporfirina IX + Fe2+  Hemo
Las vías convergentes también ahorran a las células la necesidad de más enzimas.
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Circulares. Conjunto de reacciones en el que las enzimas trasforman los sustratos en una secuencia cerrada, produciendo siempre las mismas reacciones sobre los mismos sustratos. 
Ej: síntesis de urea, ciclo del ácido cítrico, ciclo del metilo activo.
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D
C
B
E
X
F
Z
INTERMEDIOS
Tipos de vías metabólicas
Vía cíclica
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En espiral. Conjunto de reacciones en el que las enzimas trasforman los sustratos a través del mismo tipo de reacciones que se repiten en cada ciclo sobre sustratos similares de diferente tamaño. Ej: síntesis de palmitato, ß-oxidación de ácidos grasos.
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X
AXn
AXn-1
AXn-2
X
AXn-3
AXn-4
X
AXn-5
X
X
Tipos de vías metabólicas
Vía en espiral
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Paso comprometido: Es la primera reacción irreversible catalizada enzimáticamente y propia de una vía metabólica. Constituye un punto de “no retorno” en el flujo metabólico de la vía.
Reacción fuertemente exergónica, temprana y sometida a fuertes efectos regulatorios.
Ejemplos: Glicólisis, la fosforilación de Fru-6-P  Fru-1,6-bP
Síntesis de palmitato, la carboxilación de Ac-CoA  Malonil-CoA
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Vías metabólicas - Etapas
Etapa limitante de la velocidad: Es la reacción más lenta en la vía metabólica.
- Es la que controla el flujo metabólico global de la vía y está sometida a fuertes efectos regulatorios.
- En las vías lineales suele coincidir con el paso comprometido, no así en las vías divergentes.
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Vías metabólicas - EtapasEs el conjunto conectado de todas las vías metabólicas presentes en un organismo.
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Red 
metabólica
Son compuestos comunes a dos o más vías metabólicas, lo que permite la conexión de éstas la conexión, y su regulación mútua.
Ejemplos:
Glucosa-6-P (G6P)
Piruvato
Acetil-CoA (AcCoA)
Alfa-cetoglutarato (α-KG)
Oxalacetato (OA)
Succinil-CoA
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Ala
Encrucijadas metabólicas
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RED METABÓLICA – Una versión simplificada
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Segundo nivel
Tercer nivel
Cuarto nivel
Quinto nivel
Un conjunto tan complejo de reacciones, que comparten sustratos, fuentes de energía, y ambientes celulares podría fácilmente degenerar en caos.
Sin embargo, normalmente eso no ocurre porque el metabolismo se encuentra muy delicadamente regulado. 
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3. Introducción a la regulación
La regulación metabólica consiste en:
Adaptar el flujo metabólico en respuesta a señales internas (carga energética, disponibilidad de nutrientes) y externas (hormonas, tóxicos, fármacos).
Estas señales son moléculas cuyas concentraciones aumentan o disminuyen, reflejando las necesidades de la célula y el organismo. 
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Regulación metabólica
 1. Mantener un estado ordenado, de estructuras y funciones, sin desperdiciar recursos.
2. Garantizar la disponibilidad de energía.
3. Responder oportuna y eficazmente a las variaciones ambientales.
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Regulación metabólica - Utilidad
4. Mecanismos de regulación de vías metabolicas
Condiciones para el funcionamiento de vías metabólicas
Condición termodinámica: 
La vía metabólica debe ser termodinámicamente favorable ( ΔG<0 ) en las condiciones celulares.
Condición cinética: 
La célula debe expresar las enzimas necesarias en CANTIDAD SUFICIENTE y estas deben estar ACTIVAS para que las reacciones ocurran.
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La regulación del metabolismo implica tanto al factor termodinámico (regulación por acción de masas o disponibilidad de sustrato), como al cinético (cantidad de enzima presente y su grado de actividad), de las vías metabólicas. 
 
Los más frecuentes e importantes fenómenos regulatorios se vinculan al FACTOR CINETICO, es decir, en la presencia y la actividad de enzimas.
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4. Mecanismos de regulación de vías metabolicas
Control de la actividad enzimática
	Evento regulatorio	Efector típico	Resultado	Tiempo que demandado para el efecto
	Disponibilidad de sustrato	Substrato	Cambio de la velocidad (v0 )	Muy corto
	Inhibición por producto	Producto de reacción	Cambio de Vmax y/o Km 	Muy corto
	Control alostérico	Producto final de una vía metabólica u otro metabolito	Cambio de Vmax y/o Km 	Muy corto (segundos)
	Modificación covalente	Otra enzima (proteasa, quinasa, fosfatasa, etc)	Cambio de Vmax y/o Km 	De segundos hasta minutos
	Síntesis y degradación de enzimas	Hormona o metabolito	Cambio en la cantidad de enzima	De horas hasta días
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Compartimentalización enzimática
Acción de masas / disponibilidad de sustrato
Modificación de la actividad enzimatica
3.1 Efecto de la concentración de sustrato
3.2 Modificación alostérica
3.3 Modificación covalente
Modificación de la concentración de enzima
4.1 Transcripción/traducción y procesamiento del mRNA
4.2 Proteólisis dirigida
4.3 Translocación dirigida
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4. Mecanismos de regulación de vías metabólicas
Fenómeno con base en la localización diferencial de enzimas y vías metabólicas en órganos y tipos celulares.
Las reacciones ocurren allí donde se encuentran las enzimas que la catalizan.
Ejemplo: Los eritrocitos circulantes no oxidan ácidos grasos ni piruvato porque carecen de las enzimas necesarias (No poseen mitocondrias).
La síntesis de ácidos grasos ocurre en el citosol, y su degradación en la mitocondria.
Las mitocondrias de hepatocitos sintetizan cuerpos cetónicos, mientras que mitocondrias de células musculares oxidan cuerpos cetónicos.
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Compartimentalización
Afecta al:
Factor cinético: Si los sustratos e intermediarios están presentes, pero falta la enzima (o su cofactor) en un tipo celular o compartimiento subcelular.
Es el más frecuente de los componentes regulados.
Factor termodinámico: Las enzimas están presentes, pero no hay sustratos en concentración suficiente (por una condición fisiológica o patológica). 
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Compartimentalización
FUNCIONES METABÓLICAS DE ORGANELOS DE CÉLULAS EUCARIOTAS
	Organela	Funciones metabólicas
	Mito-condrias	Ciclo de los ácidos tricarboxílicos (Krebs), fosforilación oxidativa, oxidación de aminoácidos y ácidos grasos, síntesis de hemo (parcial), ciclo de la urea (parcial), síntesis ý oxidación de cuerpos cetónicos.
	Citosol	Glicólisis, vía de las pentosas, biosíntesis de palmitato, varias reacciones de la gluconeogénesis, síntesis de purinas y pirimidinas, síntesis y degradación de glucógeno.
	Lisosomas	Digestión enzimática de componentes celulares y material ingerido. 
	Núcleo	Replicación del DNA y transcripción.
	Aparato de Golgi	Procesamiento postraduccional de proteínas. Formación de membrana plasmática y vesículas de secreción. 
	RE rugoso	Síntesis de proteínas. Glicosidación de proteínas
	RE liso	Síntesis de lípidos y esteroides. Reacciones de biotransformación. Hidrólisis de Glc-6-P. Síntesis de colesterol.
	Peroxi-somas	Reacciones oxidativas catalizadas por aminoácido oxidasas y catalasa. Oxidación alfa y de ácidos grasos de cadena muy larga. Síntesis de plasmalógenos y de ácidos biliares.
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Todas las reacciones, independientemente de su catálisis, están influenciadas en su desplazamiento por la concentración de los reactantes.
Las reacciones reversibles se desplazan en función de las concentraciones de reactivos y productos.
La disponibilidad de sustratos hace que prevalezcan reacciones en un sentido u otro.
Las reacciones con valores muy altos de Keq, se encontrarán desplazadas hacia los productos y serán irreversibles.
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Acción de masas
Gobernada por la Keq, y las concentraciones de los reactantes.
Afecta a todas las reacciones (inespecífico)
Se instala de inmediato
Su efecto es de muy corta duración
Afecta particularmente a las reacciones próximas al equilibrio (reversibles)
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Acción de masas
Reacción desplazada hacia los productos
Reacción próxima al equilibrio
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Acción de masas
Glc + ATP  Glc-6-P + ADP
 Keq = 749
 
Glc-6-P  Fru-6-P 
 Keq = 0,51
 
Fru-6-P + ATP  Fru-1,6-bP + ADP
 Keq = 316
 RESUMEN: 
Glc + 2 ATP  Fru-1,6-bP + 2 ADP
 Keq = 120708
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FOSFORILACION
FOSFORILACION
ISOMERIZACION
RUPTURA DE ENLACE C-C
 
El destino de un intermedio está condicionado termodinámicamente por la Keq de las reacciones que lo consumen. 
 
 Glc + ATP  Glc-6-P + ADP	
			
 Fru-1,6-bP		 Gluconolactona-6-P
 (Glicólisis)		 (Vía de las pentosas)
 Keq = 158 		 Keq = 1,18
 
Si la concentración de Glc es baja, su destino preferente es la reacción con mayor Keq (glicólisis).
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Acción de masas . Vías divergentes
Es el tipo más común de regulación que afecta a las reacciones y vías metabólicas. 
Puede darse de diferentes maneras:
3.1- Efecto de la concentración del sustrato 
3.2- Modificación estructural de la enzima
3.2.a- Alostérica
3.2.b- Covalente
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Regulación de la actividad enzimática
La variación de la concentración de sustrato afecta la velocidad sólo cuando es próxima al valor de Km.
[S] > Km 
Pequeñas variaciones de [S] afectan poco la actividad de E.
[S] < Km 
Pequeñas variaciones de [S] afectan mucho la actividad de E.
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Relación entre [S] y Km. 
Si dos enzimas emplean el mismo sustrato, aquella con menor Km tendrá más actividad cuando la concentración de sustrato es baja
Efecto de la concentración de sustrato
La [S] es un factor importante de regulación en las vías divergentes.
Un intermedio común es sustrato de 2 enzimas diferentes.
En vías divergentes:
Reacción catalizada por la E de menor Km se favorece 
 a baja [S]
Reaccióncatalizada por la E de mayor Km se favorece
 a alta [S]
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Efecto de la concentración de sustrato
Diferentes isoenzimas suelen tener diferentes valores de Km, mostrando diferencias de afinidad por sustratos o productos en la misma reacción:
 piruvato + NADH, H+  lactato + NAD+
En el corazón, LDH tiene menor Km para lactato, y domina la reacción: 
 Lactato  Piruvato
En músculo esquelético, LDH tiene menor Km para piruvato, y prevalece la reacción:
 Piruvato  Lactato
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Isoenzimas y regulación
Modificación por efectores alostéricos
Por unión no covalente reversible de una especie regulatoria a un sitio específico en una o más enzimas.
Activadores: disminuyen Km T  R
Inhibidores: aumentan Km R T
Modificación covalente
Por una modificación covalente de la enzima llevada a cabo por una reacción con una enzima diferente.
Irreversible: por proteólisis parcial
Reversible: por acción de 2 enzimas.
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Modificación de las enzimas
El efecto modulador se instala rápidamente.
Es poco específico, una misma especie puede regular muchas enzimas (Ca2+ y la carga energética son reguladores de numerosas enzimas).
El efecto es de corta duración, determinado por el equilibrio E + R E.R 
 
La enzima experimenta cambios conformacionales que afectan su afinidad por el sustrato y/o su Vmax.
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Modificación alostérica de las enzimas
La mayoría de las enzimas alostéricas son oligoméricas y muestran cooperatividad.
Los reguladores alostéricos ascendentes (a la alta) se llaman ACTIVADORES y pueden reducir la Km, aumentar la Vmax, o ambos parámetros.
Los reguladores alostéricos descendentes (a la baja) se llaman INHIBIDORES y pueden aumentar la Km, reducir la Vmax, o ambos parámetros.
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Modificación alostérica de las enzimas
Es un proceso de respuesta rápida, por tener catálisis enzimática.
Es específico (la enzima blanco de regulación es el sustrato de la enzima reguladora).
Tiene duración media, ya que el efecto persiste hasta la degradación de la enzima modificada o su regreso a la estructura inicial mediante otra reacción, también catalizada enzimáticamente.
 
51
Atención: ¡Modificar no es sinónimo de activar!
Modificación covalente de las enzimas
Las moléculas de enzima experimentan cambios estructurales (ruptura o formación de enlaces covalentes), que alteran su actividad.
Generalmente integran cascadas de amplificación
Estos cambios son consecuencia de una reacción catalizada enzimáticamente y requieren como mínimo, la acción de otra enzima
Irreversible: una proteasa
Reversible: dos enzimas. Ej: quinasa (Proteína quinasa) + fosfatasa (Fosfoproteína fosfatasa)
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Modificación covalente de las enzimas
- Implica una o más reacciones de proteólisis parcial.
- La activación de zimógenos transcurre por un mecanismo de modificación covalente irreversible, con la participación de una enzima (proteasa), como mínimo.
Ejemplos: 
- Activación en cascada de factores de coagulación
- Activación de zimógenos de la digestión
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Modificación covalente irreversible
- Implica la unión covalente de un grupo o molécula pequeña a un residuo de aminoácido de la enzima, mediante una reacción catalizada enzimáticamente, que produce un cambio estructural que modifica su actividad.
 
Requiere mínimamente la participación de dos (2) enzimas, una que modifica la enzima y otra que la retorna a su estado original. 
 
Ejemplo: Proteína quinasa + fosfoproteína fosfatasa
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Modificación covalente reversible
Uridilación Enzima + UTP  Enzima-UMP + PPi	 Tyr
Acetilación Enzima + AcCoA  Enzima-COCH3 + CoASH Lys, His
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Modificación covalente reversible
55
El conjunto más frecuente de reacciones de modificación covalente reversible está constituido por:
Una proteína quinasa
Una fosfoproteína fosfatasa
Las modificaciones covalentes se realizan con frecuencia en cascadas, cuya función es:
Amplificar las señales (x 10 en cada paso, aprox)
Conferir blancos adicionales de regulación.
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Las proteína quinasas son de varios tipos en mecanismo y especificidad.
Clase I. Fosforilan Ser/Thr
Clase II. Fosforilan Ser/Thr/Tyr
Clase III. Fosforilan Tyr
 Ejemplos			 Sitos reconocidos
Activadas por cAMP: PKA - R(R/K)X(S*/T*) -
Activadas por cGMP: PKA - (R/K)KKX(S*/T*) -
Activadas por calcio/DAG: PKC
Activada por AMP: AMPK
Activadas por mitógenos: MAPK -PXX(S*/T*)P-
PK activadas por Ca-CM.		 -KRKQIS*VRGL-
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Modificación covalente reversible
ACTIVACION DE PROTEÍN QUINASA A 
(PKA, C2R2) POR cAMP
R (amarillo): subunidades regulatorias; C (azul): subunidades catalíticas; cAMP (verde) activador. Secuencias seudosustrato (rojo)
Enz + Regulador ↔ Enz.Regulador
cAMP actúa como regulador alostérico de las subunidades regulatorias, y al unirse cambia su conformación dejando libres los sitios de sustrato de las unidades catalíticas
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Modificación covalente reversible - PKA
Papel de Ca2+-CM (calmodulina) en la activación de proteín-cinasas.
La unión de iones Ca2+ a CM promueve el retiro de un segmento regulador autoinhibitorio que ocupa el sitio de sustrato de la proteína quinasa, liberándolo para que actúe sobre la proteína blanco que será fosforilada.
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Ciclos de Sustrato
Conjuntos de reacciones de fosforilación / desfosforilación.
Propósito:
- Generar calor
- Amplificar señales.
Ej. PKF-1 / F1,6BPPasa
Fru-6-P + ATP  Fru-1,6-bP + ADP
Fru-1,6-bP + H2O  Fru-6-P + Pi
Σ= ATP + H2O  ADP + Pi
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Ocurre por alguno de estos mecanismos
Transcripción / Traducción / Procesamiento de mRNA
Proteólisis dirigida o translocación dirigida
Es muy específico
Es un proceso de instalación más lenta pero tiene larga duración (más duradero)
Reguladores ascendentes (a la alta): INDUCTORES,
Reguladores descendentes (a la baja): REPRESORES
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Regulación por cambio de la concentración de enzimas
 Se regulan por dos mecanismos principales
Retroinhibición (Feedback)
Estimulación por alimentación (Feedforward)
En la retroinhibición, el producto final de la vía (F) inhibe alostéricamente una enzima que cataliza una reacción temprana de la misma vía (E1). 
 E1	 E2	 E3	 E4	 E5
 A 	  B 	  C  D  E  F
62
(-)
Regulación en vías lineales
 En las vías catabólicas oxidativas es frecuente ver retroinhibición por ATP o GTP, y retroestimulación por ADP o AMP.
 E1	 E2	 E3	 E4	 E5 ADP+Pi ATP
A 	 B 	  C  D  E  F CO2
La alta carga energética inhibe enzimas de vías oxidativas
La baja carga energética activa esas enzimas
63
(-)
(+)
Regulación en vías lineales
. Estimulación por alimentación.
 El producto de una reacción temprana en la vía activa una enzima del final de esa vía. 
	Fru-1,6-bP, de la fase inicial de la glicólisis, activa alostéricamente la enzima piruvato quinasa, del final de la vía.
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 E1	 E2	 E3	 E4	E5
A 	 B  C  D  E  F
(+)
Regulación en vías lineales
							D  E  F
A (sustrato inicial)  B  C (-)
 			
							G  H  I
Retroinhibición
El producto F inhibe la enzima Ex que cataliza la reacción C  D, favoreciendo la producción de l
I
Regulación en vías divergentes
Ex
Ey
Cada producto inhibe su propia síntesis. Si más de un producto está presente se inhibe la síntesis de un precursor común.
Ej: en Bacillus subtilis, Tyr, Phe y Trp inhibe las enz. específicas. Si corismato y prefenato se acumulan, se inhibe condensación clave PEP + Eri-4-P
  							 D  E  F 
  E1 E2 E3 E5 E6
A (sustrato inicial)  B  CE4	 G  H  I 
 E7 E8
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Retroinhibición secuencial
Ej. En E. coli, hay 3 enz. condensantes (PEP+Eri-4-P) inhibidas por Phe, Tyr o Trp, respectivamente.
  							D  E  F 
 			 E1 E3
A (sustrato inicial)  B  C
 E2 
							G  H  I 
El primer paso de la vía está catalizado por más de una enzima, cada una sensible a la acumulación de un producto diferente.
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Retroinhibición por multiplicidad enzimática
El producto F inhibe a E1
El producto I inhibe a E2
E1 y E2 son isoenzimas que catalizan la misma reacción, pero con diferente sensibilidad a inhibidores
 Sólo altas concentraciones de ambos productos finales (F e I ) inhiben a la enzima clave (E1)
 Ej: Asp-quinasa es inhibida por altas concentraciones de Thr + Lys
  							D  E  F 
 			 E1 E2
A (sustrato inicia  B  C
 
							G  H  I 
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Retroinhibición concertada
La enzima que cataliza el primer paso de la vía (E1) se inhibe parcialmente por cada producto final, independientemente. La inhibición completa se logra por acumulación de todos los productos, accionando sobre E1.
Ej: En E. coli Gln-sintetasa, es inhibida por Trp, His, CTP, AMP, carbamoil-P, glucoasamina-6-P, Ala y Gly. 
  						 D 
 			 E1
A (sustrato inicial)  B  C E
 
						 G  H 
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Retroinhibición acumulativa
 El producto de una vía o reacción es capaz de inhibir (o activar) la misma enzima que conduce a otro producto.
Ej: dADP inhibe a ribonucleótido reductasa para la reducción de ADP y de los demás ribonuceótidos
  							
A B C
 (+)
D E F
 (-) 
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Retroinhibición cruzada
En todas las reacciones de las vías metabólicas hay efectos regulatorios, pero éstos son más evidentes en las “reacciones comprometidas”, generalmente alejadas del equilibrio, localizadas en una etapa temprana de la vía y sometida a múltiples mecanismos regulatorios.
 
Ej. Mecanismos de regulación de la AcCoA carboxilasa en la biosíntesis de ácidos grasos. 	
Regulada a la alta por citrato (alostéricamente). 
A la baja por fosforilación (modificación covalente reversible)
Expresión aumentada cuando abundan carbohidratos en la dieta (génica)
Influenciadas por la acción de hormonas
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Finalmente…
Fin de la presentación 4.4