Especificidad

 Especificidad

Las enzimas suelen ser muy específicas tanto del tipo de reacción que catalizan como del sustrato involucrado en la reacción. La forma, la carga y las características hidrofílicas/hidrofóbicas de las enzimas y los sustratos son los responsables de dicha especificidad. Las enzimas también pueden mostrar un elevado grado de estereoespecificidad, regioselectividad y quimioselectividad.

Algunas de estas enzimas que muestran una elevada especificidad y precisión en su actividad son aquellas involucrados en la replicación y expresión del genoma. Estas enzimas tienen eficientes sistemas de comprobación y corrección de errores, como en el caso de la ADN polimerasa, que cataliza una reacción de replicación en un primer paso, para comprobar posteriormente si el producto obtenido es el correcto.21 Este proceso, que tiene lugar en dos pasos, da como resultado una media de tasa de error increíblemente baja, en torno a 1 error cada 100 millones de reacciones en determinadas polimerasas de mamíferos. Este tipo de mecanismos de comprobación también han sido observados en la ARN polimerasa, en la ARNt aminoacil sintetasa24 y en la actividad de selección de los aminoacil-tRNAs.

Aquellas enzimas que producen metabolitos secundarios son denominadas promiscuas, ya que pueden actuar sobre una gran variedad de sustratos. Por ello, se ha sugerido que esta amplia especificidad de sustrato podría ser clave en la evolución y diseño de nuevas rutas biosintéticas.

 Una de las principales características de las enzimas es su alta especificidad.

Las enzimas son específicas para:

a) el substrato

b) la reacción

Ello significa que las enzimas pueden catalizar la transformación de apenas un substrato o una familia de substratos relacionados estructuralmente, catalizando solo una de las posibles reacciones que ese substrato puede experimentar.

Cuando la enzima solo puede actuar sobre un tipo de substrato, se dice que la enzima muestra especificidad absoluta para el substrato. Ese es el caso de la deshidrogenasa succínica, que es específica para el succinato, o la L-glutámico deshidrogenasa, específica para el glutamato.

Si la enzima puede actuar sobre substratos con estructuras muy similares, se dice que la enzima muestra especificidad relativa para el substrato. La L-aminoácido oxidasa, por ejemplo, puede catalizar la oxidación de diferentes aminoácidos de la serie L.

Esta característica de algunas enzimas puede ser aprovechada en algunos escenarios clínicos. Por ejemplo, en pacientes intoxicados con metanol, se utiliza etanol en el tratamiento. La enzima puede unirse a cualquiera de los dos alcoholes (especificidad relativa), pero tiene de 10 a 20 veces más afinidad por el etanol, lo cual favorece la oxidación del etanol por sobre la oxidación del metanol. Evitar la oxidación del metanol para favorecer su eliminación sin ser transformado, es muy importante, ya que la oxidación metabólica del metanol produce metabolitos muy peligrosos para el organismo, como formaldehido y ácido fórmico.

La especificidad de acción consiste en que la enzima solo cataliza una de las posibles reacciones que puede seguir un substrato.

La especificidad de las enzimas depende de las características del sitio o centro activo. Esta es la región de la enzima donde esta se une al substrato antes de que ocurran las transformaciones del substrato.

El enlace de la enzima a substratos específicos depende de los diferentes grupos (usualmente de las cadenas laterales de aminoácidos, aunque puede haber otros grupos) relacionados con el sitio activo:

a) los grupos que forman el “esqueleto “peptídico en el área del sitio activo, que proporcionan la conformación

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