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Início/Biofísica, fluidos e geociências/Cinética de inibição enzimática

Cinética de inibição enzimática

Inibição competitiva, não competitiva e incompetitiva: curvas de Michaelis–Menten, deslocamentos de Km e Vmax aparentes, gráfico de Lineweaver–Burk.

Tipo de inibição

Parâmetros cinéticos

1.2
0.45
0.55
0.35
0.7

Grandezas medidas

α2.571
v([S] de prova)0.452
Vmax aparente1.200
Km aparente1.157

As curvas são cinética de Michaelis–Menten ideal em estado estacionário. O painel de Lineweaver–Burk serve para ver que intercepto muda em cada mecanismo.

Gráficos

Sobre o modelo

A cinética de inibição enzimática descreve como um inibidor reduz a velocidade da reação ao mudar os parâmetros aparentes da equação de Michaelis–Menten v = Vmax[S]/(Km + [S]). A inibição competitiva sobe a Km aparente: o inibidor e o substrato disputam o sítio ativo; a [S] grande conserva-se Vmax. A não competitiva baixa a Vmax aparente com a mesma Km. A incompetitiva reduz Km e Vmax. Os mesmos deslocamentos se veem nas curvas v([S]) e nas coordenadas duplo-recíprocas de Lineweaver–Burk. O modelo é estacionário: um substrato, um inibidor reversível com constante Ki; não há cooperatividade nem transitórios.

Para quem: Bioquímica e farmacologia: cinética de Michaelis–Menten, tipos de inibição.

Conceitos-chave

  • equação de Michaelis–Menten
  • inibição competitiva
  • inibição não competitiva
  • inibição incompetitiva
  • Km
  • Vmax
  • gráfico de Lineweaver–Burk

Como funciona

A cinética de Michaelis–Menten descreve a velocidade v = Vmax[S]/(Km+[S]). O inibidor introduz o fator α = 1+[I]/Ki: a inibição competitiva aumenta a Km aparente, a não competitiva baixa Vmax e a incompetitiva baixa os dois parâmetros. Por isso, nos gráficos de Michaelis–Menten e de Lineweaver–Burk mudam interceptos e inclinações diferentes.

Fórmulas principais

v = Vmax [S] / (Km + [S]); α = 1 + [I]/Ki
Competitiva: Km→αKm; não competitiva: Vmax→Vmax/α; incompetitiva: Km e Vmax baixam

Perguntas frequentes

Em que a inibição competitiva difere da não competitiva?
O inibidor competitivo sobe a Km aparente: a [S] grande pode-se «ganhar» dele e conserva-se Vmax. O não competitivo baixa a Vmax aparente com a mesma Km: uma parte da enzima se desliga independentemente do substrato.
Para que o gráfico de Lineweaver–Burk?
Para um ajuste moderno é incômodo (deforma os erros), mas mostra bem os mecanismos: o competitivo muda a inclinação, o não competitivo, o intercepto 1/V, e o incompetitivo desloca os dois.
É um mecanismo completo da enzima?
Não. É um esquema de aula em estado estacionário, com um substrato e um inibidor reversível. Não há cooperatividade, alosteria de vários sítios nem transitórios fora do estacionário.