p Pesquisadores da Universidade de Aarhus desafiam um dos pilares da bioquímica, a equação de Michaelis-Menten. Eles mostram que muitas enzimas nas vias de sinalização são independentes da concentração de substrato, porque o substrato está fisicamente conectado à enzima. Com esses resultados, pode um dia ser possível desenvolver drogas que não tenham como alvo apenas a enzima, mas também afetam como ele está conectado ao seu substrato. p As células enviam sinais por meio de cascatas de enzimas, onde uma enzima passa o sinal para a próxima. Em tais cascatas, é crucial que a enzima reconheça os substratos certos para garantir que, por exemplo, um hormônio ativa as atividades celulares certas. Proteína quinases, as enzimas em tais cascatas, geralmente não são suficientemente específicos por conta própria, e, portanto, eles dependem de outras proteínas para conectá-los fisicamente aos substratos certos.

p "Atualmente, descrevemos enzimas de sinalização com equações desenvolvidas para enzimas metabólicas, "Magnus Kjærgaard explica." Enzimas metabólicas que produzem energia para nossos corpos, por exemplo, precisa processar muitos substratos por minuto. Em contraste, enzimas de sinalização atuam como interruptores, e muitas vezes só precisa converter um único substrato para ter efeito. Portanto, as equações desenvolvidas para descrever as enzimas metabólicas são menos relevantes para as enzimas de sinalização. "

p Por mais de cem anos, bioquímicos descreveram a atividade de enzimas usando a equação de Michaelis-Menten, que descreve como a atividade aumenta com o aumento da equação do substrato. Quando a enzima está conectada ao seu substrato, não importa quanto substrato está presente. Em vez de, a velocidade da reação depende de como a enzima está conectada ao substrato e, portanto, à molécula conectora. Até agora, não tivemos nenhuma descrição de como a estrutura de tais moléculas afetou as reações enzimáticas.

p "Normalmente, a pergunta que você está tentando responder é que formato de gráfico descreve a atividade da enzima. Tínhamos um problema muito mais fundamental, "diz o primeiro autor Mateusz Dyla." O que devemos colocar no eixo X em vez de concentração? "

p Moléculas conectivas controlam a sinalização celular

p Os autores fizeram um sistema modelo onde eles poderiam mudar a conexão entre a enzima e o substrato. Eles usaram isso para medir como o comprimento de um conector flexível afeta a primeira rodada de catálise pela enzima, que ocorreu em milissegundos. Finalmente, eles acabaram com uma equação que descreve como a velocidade da enzima depende da conexão entre a enzima e o substrato. Esta equação sugeriu que as moléculas conectoras desempenham um papel negligenciado no controle da sinalização celular.

p A conexão entre a enzima e o substrato também afeta quais substratos a enzima prefere. Substratos que parecem semelhantes podem ser muito diferentes quando a enzima processa apenas um único substrato conectado.

p "É como a diferença entre o tempo que levo para comer um único cachorro-quente, e quantos cachorros-quentes posso comer durante uma semana inteira, "Magnus explica." Ao longo de uma semana, Eu estarei limitado pela rapidez com que posso digerir os cachorros-quentes. Isso é irrelevante para o tempo que leva para comer o primeiro cachorro-quente. Portanto, os dois tipos de medições fornecem resultados diferentes. Se você quiser entender as mudanças de quinase, você tem que se concentrar na primeira rodada de catálise. "

p A longo prazo, isso pode ter implicações para o desenvolvimento de drogas direcionadas a quinases em, por exemplo, Câncer. Mateusz explica:“Esperamos que um dia seja possível fazer medicamentos que não tenham como alvo apenas a enzima, mas também veja como ele está conectado ao seu substrato. "

p Os resultados foram publicados na revista internacional PNAS .