CKM
Creatina quinase muscular, também conhecida como MM-CK ou CKM é a creatina quinase que em humanos é codificada pelo gene CKM. Ela é uma transferase, ou mais especificamente, uma fosfotransferase com o grupo azotado como receptor. Essa enzima também pode ser identificada pelo nome sistemático ATP: creatina N-fosfotransferase.
Na figura do lado esquerdo, é mostrada a estrutura cristalina do monômero do tipo muscular M-CK. In vivo, os dois monômeros se organizam simetricamente para formar a enzima ativa MM-CK. A creatina quinase muscular humana é um homo dímero e possui uma classificação estrutural de dois domínios e quatro cadeias (A, B, C, D), com um total de 381 resíduos (aminoácidos). Domínio é o enovelamento em módulos distintos de cadeias polipeptídicas longas. O domínio N-terminal (extremidade da proteína com um grupo livre de amina) é constituído por 95 resíduos, enquanto o C-terminal catalítico (extremidade da com um grupo carboxílico livre) possui 270. A estrutura da MM-CK se assemelha as ouras estruturas conhecidas na família da creatina quinase. Ao lado direito está a visualização da sequência de cadeias. O domínio-N começa no oitavo aminoácido e termina no centésimo segundo. Já o domínio terminal-C tem início no centésimo quinto resíduo e termina no trecentésimo octogésimo resíduo. Embora não explícito na figura, existem cinco resíduos catalíticos, são eles: Arg(132), Arg236, Arg(292), Arg(320) e Glu(232).
A proteína codificada por esse gene é uma enzima citoplasmática envolvida na homeostase da energia celular. A proteína codificada reversivelmente catalisa a transferência de fosfato “rico em energia” entre ATP e creatina e entre fosfocreatina e ADP. Sua identidade funcional é um MM-CK homodímero nos músculos estriados (sarcomérico),esquelético e cardiaco.
Como a reação da enzima creatina quinase é reversível, o ATP pode ser gerado a partir da fosfocreatina (PCr) e ADP. Dessa forma, a creatina e o ATP podem atuar tanto como substrato quanto como produto da reação, assim como o ADP e a fosfocreatina. Vale ressaltar também outras três reações catalisadas pela creatina quinase, ainda que ocorram em menor intensidade: 1. ATP + Cicloreatina = ADP + Fosfo-ciclocreatina 2. ATP + Gligociamina = ATP + Fosfato glicociamina 3. ATP + N-etilglicociamina = ADP + N-etilglicociamina fosfato O ATP e a creatina são os substratos naturais da enzima, assim como o ADP e a fosfocreatina são os produtos naturais.
Os cofatores são substâncias orgânicas ou inorgânicas necessárias ao funcionamento das enzimas. A creatina quinase possui quatro cofatores que atuam nas diferentes reações por ela catalisadas. São eles: ADP, ATP, MgADP e MgATP2.
Algumas reações enzimáticas da creatina quinase ocorrem com o auxílio de íons de magnésio, manganês ou do cloreto de sódio. Estão listadas abaixo os íons que atuam em reações do Homo sapiens.
No geral, a creatina quinase possui como inibidores no Homo sapiens os íons Ca2+, Br-, Cu2+, F-, Fe3+, I-, NO2-, SO32- e SO42-. Em adição a isso, também atuam como inibidores da CK: Bis-Tris,Cl, imidazol, Tampão MOPS (3-[N-morfolino] ácido propano sulfônico), Tampão Pipes (Piperazina-N,N-bis[ácido-2-etanossulfônico] e Tris. Há também inibidores que agem em condições específicas:
Vários cátions divalentes como Mg2+, Ca2+, e Mn2+ ativam a proteínas. Além disso, sabe-se que há um aumento da atividade enzimática da creatina quinase após a prática de exercícios físicos.
O Km indica a adequacidade relativa de substratos a uma enzima. Quanto menor o seu valor, maior a afinidade do substrato com a enzima. Segue o valor de Km de diferentes substratos para a MM-CK.
A constante de inibição (Ki) é a constante de dissociação do complexo enzima-inibidor (EI) e, quanto menor for o valor de Ki, mais eficiente será a inibição da atividade enzimática. O valor de Ki tendo como inibidor o SDS em 5mM de glicina-NaOH, com pH igual a 9 e temperatura em 25°C é igual a 1.22.
O pH (potencial hidrogeniônico) ótimo de uma enzima é aquele que permite uma atividade máxima. Para a síntese de ATP, o pH ótimo encontra-se entre 6 e 7. Enquanto o pH ótimo da síntese de MgATP2- é 6,7, ele varia entre 7,5 e 9 na síntese de fosfocreatina. O pH de alcance é aquele que permite que a reação ocorra, não importantando a intensidade. Este valor para a creatina quinase varia entre 5 e 9. Para cada enzima existe uma temperatura ótima, na qual a velocidade da reação é máxima, permitindo o maior número possível de colisões moleculares sem desnaturar a enzima. A temperatura ótima da creatina quinase difere nos diferentes ensaios realizados, variando entre 25, 30, 36 e 37°C.
