Activadores de enzimas

Los activadores de enzimas son moléculas que se unen a las enzimas y aumentan su actividad. Son lo opuesto a los inhibidores enzimáticos. Estas moléculas a menudo están involucradas en la regulación alostérica de enzimas en el control del metabolismo. Un ejemplo de un activador enzimático que funciona de esta manera es la fructosa 2,6-bisfosfato, que activa la fosfofructocinasa 1 y aumenta la tasa de glucólisis en respuesta a la hormona glucagón. En algunos casos, cuando un sustrato se une a una subunidad catalítica de una enzima, esto puede desencadenar un aumento en la afinidad del sustrato, así como la actividad catalítica en las otras subunidades de la enzima y, por lo tanto, el sustrato actúa como activador.

Ejemplos

Hexoquinasa-I

La hexocinasa-I (HK-I) es un activador de enzimas porque atrae la glucosa a la vía de la glucólisis. Su función es fosforilar la glucosa liberando glucosa-6-fosfato (G6P) como producto. HK-I no solo señala la activación de la glucosa en la glucólisis, sino que también mantiene una concentración de glucosa baja para facilitar la difusión de la glucosa en la célula. Tiene dos dominios catalíticos (dominio N-terminal y dominio C-terminal) que están conectados a través de una hélice α. El N-terminal actúa como regulador alostérico del C-terminal; el C-terminal es el único involucrado en la actividad catalítica. HK-I está regulado por la concentración de G6P, donde G6P actúa como un inhibidor de retroalimentación. A baja concentración de G6P, se activa HK-I; a una concentración alta de G6P, se inhibe el HK-I.

Glucoquinasa

La glucoquinasa (GK) es una enzima que ayuda en la vía glucolítica al fosforilar la glucosa en glucosa-6-fosfato (G6P). Es una isoenzima de la hexocinasa y se encuentra principalmente en las células β del páncreas, pero también en las células del hígado, el intestino y el cerebro, donde la glucólisis provoca la secreción de insulina inducida por la glucosa. El activador de la glucocinasa reduce las concentraciones de glucosa en sangre al mejorar la captación de glucosa en el hígado y aumentar la producción de insulina por parte de las células β del páncreas.Debido a esto, la glucoquinasa y los activadores de glucoquinasa son el foco del tratamiento para las personas con diabetes mellitus tipo 2. La glucoquinasa tiene un sitio alostérico único donde la proteína reguladora de glucosa (GKRP) se une en el núcleo de la célula en su forma inactiva cuando hay una baja concentración de glucosa presente en la célula. Sin embargo, cuando la concentración de glucosa de la célula aumenta, el complejo glucocinasa-GKRP se rompe y la GK pasa al citoplasma, donde luego fosforila la glucosa. La glucosa, cuando es abundante en las células, actúa como un activador enzimático de la glucoquinasa. La activación de la glucocinasa en las células β y las células del hígado da como resultado la captación de glucosa y la producción de glucógeno. Esta activación en las células β conduce a la secreción de insulina, promoviendo la captación de glucosa y almacenándola como glucógeno en los músculos.