Acetilcolinesterasa: desde un modelo general a modelos particulares como método de estimación de constantes cinéticas y de interacción del sustrato

ROSENBAUM E; PECHEN DE D'ANGELO A.M; BERGOC R.M.; VENTURINO A

Villa Giardino

Congreso; XXXIII Reunión Anual de la SAIB; 1997

SAIB

En trabajos previos hemos presentado modelos cinéticos para describir la interacción de acetilcolinesterasa (AChE) con su sustrato (S). Es actualmente aceptado que AChE posee un sitio catalítico y otro inhibitorio (i) para S, y que la catálisis transcurre en dos etapas, una conduciendo a la acetilación (E?) y otra a la enzima nativa (E). Aunque la descripción matemática es simple, no es posible calcular sólo por la cinética las constantes del modelo~ de forma tal que se ha recurrido sistemáticamente a modelos restrictivos asumiendo condiciones a priori sin base experimental. Analizamos en el .presente trabajo la relación jerárquica entre un modelo cinético mixto propuesto por nosotros, sin restricciones de interacción para AChE y S ni de efecto sobre la catálisis, y los distintos emergentes de casos particulares indicando sus ecuaciones paramétricas. A partir de datos experimentales realizamos ajustes por regresión no lineal y obtuvimos los parámetros del modelo general. De éstos determinamos en forma directa. la constante de 2° orden kv/Ks en 3.8xi 07 min-1 mM-1 y la constante global de catálisis para ESSi+EISi en 1.6xl05 min-1 . Se obtiene también un par alternativo de parámetros indicadores de la actividad residual de ESSi y E'Si siendo uno de ellos 20 veces menor que el otro, cuya asignación sería posible en presencia de un modulador (ver Venturino A y col. "Interacción entre poliaminas y AChE ... "). Asumiendo Ks«Ki por datos previos se calcula kcat en 9.3xl05 min-1. A partir de la determinación experimental de E' se ha inferido que las constantes de reacción kv y kw son similares, por lo que estimamos el valor de las constantes cinéticas y su rango de variación posible para kv/kw entre 1/5 y 5. De esta manera Ks sería del orden de 60 µM y Ki en 0.35 mM, pero luego que S une al sitio catalítico la afinidad de S por el sitio inhibitorio disminuiría en 40 veces si la primera etapa es la más inhibida, dando una actividad residual de 0.08 kv. La afinidad de Si por E' sería alrededor de 3 veces menor que por E, con una actividad residual de 0.3 kw.