quindi parleremo del legame cooperativo che è un argomento molto interessante quando si parla di cinetica enzimatica ma prima rivediamo l’idea che possiamo dividere la catalisi enzimatica in due fasi prima Il legame del substrato enzimatico e poi la formazione del prodotto e usando questa idea possiamo ricavare l’equazione di michaelis-menten che è molto utile per guardare quantitativamente la cinetica enzimatica ricordate anche che all’aumentare della concentrazione del substrato la velocità di formazione del prodotto si livella al suo valore massimo come mostrato in questo grafico ora la prima cosa di cui voglio parlare è che alcune proteine possono legare più di un substrato e non tutti gli enzimi hanno un solo sito attivo così gli E Plus possono formare es attraverso quelle che sono chiamate reazioni 1 ma alcuni enzimi possono reagire con un’altra molecola di substrato per formare es 2 attraverso quella che ho chiamato reazione 2 e ancora per formare es 3 attraverso la reazione 3 e così via ora questi enzimi possono formare il prodotto in qualsiasi fase del suo processo non importa quante molecole di substrato siano legate ora ci si aspetterebbe che la velocità della reazione 1 sia più veloce della velocità della reazione 2 se stiamo guardando l’esempio di un enzima con 3 siti di legame del substrato ci sono 3 siti vuoti disponibili per il substrato divino attraverso la reazione 1 e solo due disponibili per la reazione 2 quindi ci si aspetta che la velocità 1 sia più veloce allo stesso modo la velocità 2 sarebbe più veloce della velocità 3 per lo stesso motivo e l’idea è che la saturazione del sito attivo non aumenta linearmente con la concentrazione del substrato ora capisco che può essere un po’ lungo da dire, quindi guardiamolo graficamente ma mostreremo anche un’eccezione a questa regola quindi in questo primo grafico ho tracciato la concentrazione del substrato contro la percentuale di saturazione dell’enzima e come potete vedere la curva si abbassa man mano che i siti di legame del substrato vengono occupati diventa difficile trovare più molecole di substrato quando si hanno più molecole di substrato legate, ora disegnerò una diversa curva diversa che potreste anche vedere in alcuni enzimi ed è quella in cui il legame del substrato avviene più rapidamente man mano che i siti di legame vengono occupati il legame del substrato cambia l’affinità del substrato e noi chiamiamo questa cooperatività ora rispetto alla cooperatività possiamo definire 3 nuove idee il legame cooperativo positivo si verifica quando il legame del substrato aumenta l’affinità degli enzimi per un substrato successivo il legame cooperativo negativo si verifica quando il legame del substrato diminuisce l’affinità degli enzimi per il substrato successivo più di quanto ci si aspetterebbe normalmente e il legame non cooperativo è lo stesso del primoIl legame non cooperativo è lo stesso del primo esempio in cui il legame del substrato non influisce sull’affinità degli enzimi per le molecole di substrato, quindi guardiamo questo graficamente se abbiamo una proteina con, diciamo, cinque siti di legame e tracciamo la frazione occupata rispetto alla concentrazione del substrato, otterremo tre possibili curve la curva verde che assume una forma sigmoidale rappresenterebbe un enzima con cooperatività positiva la curva blu per la forma iperbolica rappresenterebbe un enzima con legame non cooperativo e la curva rossa sarebbe piuttosto un enzima con un legame non cooperativo.cooperativa e la curva rossa sarebbe piuttosto di un enzima con legame negativamente cooperativo ora ricordate che gli effetti della cooperatività sono visti solo dopo che qualche substrato ha già legato che è il motivo per cui la differenza nella frazione occupata tra le tre curve è molto più piccola è valori più piccoli come il 1/5 che ho mostrato qui che ai valori più alti quindi guardiamo un esempio specifico di un paio di proteine così l’emoglobina o HB è la molecola che trasporta l’ossigeno che si trova nel sangue umano e può legare fino a un totale di quattro molecole di ossigeno e mostra un legame cooperativo positivo la mioglobina d’altra parte che è la molecola di trasporto dell’ossigeno che si trova nel tessuto muscolare può legare solo una molecola di ossigeno in totale e poiché può legarne solo una deve mostrare un legame non cooperativo poiché non c’è un substrato successivo di cui parlare ora se facciamo un grafico dove tracciamo la frazione di siti attivi legati in ciascuna di queste proteine contro la pressione dell’ossigeno ricordate che l’ossigeno è il nostro substrato qui e poiché è un gas useremo la pressione invece della concentrazione potete vedere che la curva sigmoidale rossa associata al legame cooperativo positivo delle emoglobine sembra diversa dalla curva iperbolica blu associata al legame non cooperativo della mioglobinaCosa abbiamo imparato? Per prima cosa abbiamo imparato che alcune proteine possono legare più di un equivalente di substrato e poi abbiamo imparato che ci sono tre diversi tipi di cooperatività positiva, negativa e non cooperativa. Infine abbiamo imparato a conoscere le proteine che mostrano due diversi tipi di cooperatività, ovvero le molecole che legano l’ossigeno, l’emoglobina e la mioglobina
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