¿Por qué algunos pares de ligando-macromolécula tienen un coeficiente de Hill de> 1, mientras que otros tienen un coeficiente de Hill de <1?

Respuesta corta :

  • El coeficiente de Hill (nH) es una medida empírica de la cooperatividad.
  • nH, representa el límite inferior (valor mínimo) en el número de sitios que interactúan.
  • nH> 1, indica cooperatividad positiva
  • nH <1, indica cooperatividad negativa
  • nH == 1, indica que no hay cooperatividad

Diferencia entre cooperatividad positiva y negativa:
La cooperatividad positiva es un fenómeno en el que la unión del ligando * a * en el sitio * 1 * aumenta la afinidad de unión de otros ligandos en sitios idénticos . Mientras que, en cooperatividad negativa, la unión en un sitio interfiere (disminuye) con la unión a otros sitios idénticos .

Respuesta no tan corta:

¿Cuáles son los diferentes tipos de curvas de unión ligando-macromolécula?
Hay dos tipos principales (aparte de lineales) de respuestas de enlace características:

  1. Hiperbólico : la cinética típica de Michaelis-Menten sigue una curva hiperbólica, también la muy popular curva de unión de mioglobina-oxígeno.
  2. Sigmoidal : característica típica de la unión cooperativa, p. Ej., Curva de unión a hemoglobina-oxígeno.
  • Las respuestas sigmoidales son muy comunes en las enzimas / proteínas multiméricas grandes como la fosfofructocinasa o la fructosa 1,6-bisfosfato aldolasa (glucólisis).

¿Cuál es la ecuación de Hill?
AV Hill en 1900 usó un modelo muy simple para caracterizar la unión de hemoglobina-oxígeno. Hay dos supuestos principales de la ecuación de Hill, que la hace menos útil en el sentido real.

Suposiciones

  • Los ligandos se unen simultáneamente (lo cual no es realista, y una suposición mejor / más real es la unión secuencial)
  • Los reactivos y productos están en equilibrio rápido

Si la proteína P multimérica se une a los ligandos L:

[math] P + nL \ leftrightharpoons PL [/ math]

Asumiendo un equilibrio rápido:

[math] K_ {H} = \ frac {[PL]} {[P] [L] ^ {n}} [/ math]

Si la proteína total es proteína libre + proteína unida

Entonces la velocidad de reacción viene dada por:

[math] v = \ frac {Vmax [{L}] ^ n} {K_ {H} + [{L}] ^ n} [/ math]

Donde, Vmax es la tasa máxima yn es el coeficiente de Hill.
Como puede ver, si n == 1, obtendremos una respuesta hiperbólica directa (similar a la cinética de Michaelis-Menten)

Inconvenientes de la ecuación de Hill:

  1. Como se mencionó, nH no es un indicador del número de sitios de unión funcional en el receptor, solo el límite inferior.
  2. La ecuación de Hill es mejor para estimar la cooperatividad positiva.
  3. No es un esquema de reacción físicamente realista.

Referencia:
Página en kgi.edu: figura de referencia
Un principio empírico extremo para el coeficiente de Hill en interacciones ligando-proteína que muestran una cooperatividad negativa
usos y malos usos.