enzymen

wat doen enzymen

• versnellen chemische reacties

• nemen deel aan reactie, veranderen niet

• glycoproteinen

• zeer specifiek

• werken in waterig milieu, onder milde omstandigheden (pH, T)

uitzondering: andere enzymen

ribozym = RNA met enzymactiviteit

abzym = antilichaam met enzymactiviteit

snelheid enzymen

1e orde:

• v = k*[component]

2e orde:

• v = k*[component A]*[component B] 

• v = k*[component A]²

gibbs vrije energie

• reactie is spontaan als ∆G<0

• enzym verlaagt transitie-energie

indeling enzymen:

carboxypeptidase A EC 3. 4. 17

geel = type substraat

blauw = klasse

• EC1 = oxidoreductase (reductie-oxidatiereactie)

• EC2 = transferasen (transport functionele groep)

• EC3 = hydrolasen (water)

• EC4 = lyasen (dubbele binding vormen)

• EC5 = isomerasen (structurele verandering)

• EC6 = ligasen (verbinding maken)

3D-structuur

• eiwitten

• soms ook niet-eiwit delen:

  • cofactor = metaalion

  • co-enzym = kleine organische molecule

  • holo-enzym = apo-enzym + cofactor

enzym is actief zonder cofactor: cofactor nodig om substraat te kunnen binden

reactiemechanismen

• enzym herkent meestal 1 substraat: specifiek

• soms brede specifiteit

• substraten binden in groeve die ‘complementair’ is:

  • geometrisch = vormen passen

  • elektrostatisch = maximale interacties mogelijk (lading)

1. sleutel-slot: substraat past perfect op actieve site

2. induced fit: enzym verandert vooraleer substraat past

katalystische efficientie

• dicht bijeen, goed georienteerd = proximiteitsfactor

• vorming (onstabiel) intermediair

• conformatieverandering

• cofactor?

• co-enzym?

kinetiek: Michaelis-Menten vergelijking

• saturatiepunt = punt snelheid niet meer bepaald wordt door [comp.]

• model is relevant als  [enzym] <<< [substraat]

• onafh. van  [enzym]

• afh. van pH, T, type substraat

• maat voor affiniteit: Km ⬆, affiniteit ⬇

effecten temperatuur en pH

temperatuur

• optimaal: 37°C

• T hoger → denatureren

pH

• hangt af van zuur-base gedrag enzym en subs

enyzminhibitie

inhibitie = daling vd enzymactiviteit door binding inhibitor op enzym

reversibel:

• competitief: Vmax cst, Km ⬆

• niet-competitief: Vmax ⬇, Km cst

• oncometitief: Vmax ⬇, Km ⬇

irriversibel:

• klem door covalente binding

regulatie enzymactiviteit in vivo (in cel)

• allosterische enzymen en feedback-inhibitie

• covalent gemoduleerde enzymen

• activatie zymogeen

• regulatie

regulatie enzymactiviteit: allosterische enzymen en feedback-inhibitie

• katalystische activiteit wordt gemoduleerd door niet-covalente reversibele binding van metaboliet (niet op actieve site)

• inhiberen = voorkomt reactie

• stimuleren = zorgt voor reactie

• multimere eiwitten = geen MM kinetiek, Sigmoidale curve, cooperatief effect

• feedback-inhibitie = product inhibeert

regulatie enzymactiviteit: covalent gemoduleerde enzymen

• fosforylatie = P-groep op ATP

• adenylatie = adenyl-groep op ATP

• ADP-ribosylatie = toevoegen ADP-ribose eenheid van NAD(+)

regulatie enzymactiviteit: activatie zymogeen

• dezelfde enzymen

• verschillende AZ-sequentie

• verschillend iso-elektrisch punt

• dmv proteolytische splitsing = inactivatie precursoren van enzymen

  • pancreas

  • bloedstolling

regulatie enzymactiviteit: regulatie

• synthese = inductie & repressie transcriptie

• afbraak = proteolyse