ENZIMAS REGULADORES

En el metabolismo celular hay un grupo de enzimas que funcionan conjuntamente en rutas secuenciales para llevar a cabo un proceso metabólico determinado, tal como la conversión en varias reacciones, de la glucosa en lactato o la síntesis a través de diversas reacciones de un aminoácido a partir de precursores sencillos. En  tales sistemas, enzimáticos, el producto de la reacción del primer enzima se convierte en el sustrato del siguiente.

La mayor parte de los enzimas de cada ruta metabólica sigue los comportamientos cinéticos ya descritos. Sin embargo, en cada ruta hay uno o más enzimas que tienen un mayor efecto sobre la velocidad global de la secuencia de reacciones. Estos enzimas reguladores muestran una actividad catalítica mayor o menor en respuesta a ciertas señales. Los ajustes en la velocidad de las reacciones catalizadas por enzimas reguladores y por tanto, en la velocidad de la secuencia entera de reacciones, permite que la célula se adapte a las necesidades cambiantes de energía y biomolecular requeridas para su crecimiento y la reparación de sus componentes.

En la mayoría de sistemas multienzimaticos, el primer enzima de la secuencia es un enzima regulador. Este es un lugar excelente para regular una ruta metabólica, puesto que la catálisis de tan solo las primeras reacciones de una ruta que conduce a un producto innecesario despilfarra energía y metabolitos requeridos en procesos más importantes. Otros enzimas de la secuencia pueden tener papeles más útiles en la regulación de flujo a través de la ruta, la actividad de los enzimas reguladores se modula mediante diversos caminos. Los enzimas alostericosfuncionan a través de la unión reversible, no covalente, de compuestos reguladores denominados moduladores alostericos o efectores alostericos, los cuales son generalmente metabolitos pequeños o cofactores. Otros enzimas están regulados por modificación covalente reversible. Ambas clases de enzimas reguladores tienden a tener varias subunidades y en algunos casos, el sitio o sitios reguladores y el sitio activo se encuentran en subunidades separadas. En los sistemas metabólicos existen al menos otros dos mecanismos mediante los que se regula la actividad de los enzimas. Algunos enzimas son estimulados o inhibidos por proteínas de control a los que se fijan. Otros se activan cuando se eliminan segmentos peptídicos mediante escisión proteolítica la cual, a diferencia de la regulación mediada por efectos, es irreversible. En procesos fisiológicos tales como la digestión, la coagulación en la sangre, la acción hormonal y la visión se encuentran ejemplos importantes de estos dos tipos de mecanismos.