Delta C0p dependiente de la temperatura generada por un cambio en el equilibrio entre los macróstatos de una enzima

Área de la Ciencia:

• La bioquímica es la bioquímica.
• La cinética de las enzimas.
• La termodinámica es la termodinámica.

Sus antecedentes:

• La formación del complejo proteína-ligando suele exhibir cambios sustanciales en la capacidad térmica negativa (ΔCp').
• Sin embargo, algunos complejos enzima-coenzima muestran cambios de entalpía insignificantes (ΔH') y pequeños ΔCp's, desafiando las explicaciones mecánicas existentes.
• La evidencia experimental directa para evaluar las fuentes de ΔCp' en la formación compleja es escasa.

Objetivo del estudio:

• Investigar la base termodinámica de los cambios en la capacidad térmica en la formación de complejos enzima-coenzima.
• Determinar si los cambios de equilibrio dependientes de la temperatura contribuyen a las ΔCp observadas.
• Proporcionar datos experimentales para la evaluación de modelos mecanicistas de formación compleja.

Principales métodos:

• Se midió la dependencia de temperatura de los cambios de entalpía (ΔH') para la formación de complejos de coenzima reducidos por enzimas.
• Calculó la dependencia de temperatura de los cambios en la capacidad térmica (ΔCp') a partir de los datos ΔH'.
• Se analizó la contribución de los cambios conformacionales en la enzima libre a la ΔCp' global.

Principales resultados:

• Todo el ΔCp' observado para la formación de complejos de coenzima reducidos por enzimas se atribuyó a un cambio inducido por la temperatura en el equilibrio entre diferentes formas de la enzima libre.
• No se asoció ningún ΔCp' significativo con el evento vinculante en sí.
• Este hallazgo apoya la hipótesis de que la flexibilidad conformacional de la enzima juega un papel crítico en las firmas termodinámicas de la formación compleja.

Conclusiones:

• Los cambios observados en la capacidad térmica en la formación de complejos enzima-coenzima son impulsados principalmente por cambios inducidos por la temperatura en los equilibrios conformacionales de las enzimas.
• Esto proporciona una base mecanicista para comprender las propiedades termodinámicas de estas interacciones.
• Otros estudios deberían considerar la dinámica conformacional de las enzimas al interpretar la termodinámica de unión.