Разлики между необратими инхибитори на ензима и реверсивни ензимни инхибитори

Ензимните инхибитори са малки молекули и йони, способни да се свързват с ензимите, за да намалят тяхната каталитична активност. Инхибирането на ензимите е важен механизъм за контрол в биологичните системи. В допълнение, това е процесът, използван от много лекарства за ефективно намаляване на медиираната от болестта ензимна активност. Ензимните инхибитори могат да бъдат класифицирани като необратими и обратими.

Какво представлява необратимите ензимни инхибитори?

Необратимите инхибитори се свързват плътно с ензима, като по този начин се отделят много бавно от него. Те могат да образуват ковалентни или нековалентни връзки с целта си.

Много важни лекарства, като пеницилин, са необратими ензимни инхибитори. Пеницилинът е антибиотик, способен да убива бактериите чрез ковалентно свързване с ензима транспептидаза, следователно предотвратява синтеза на бактериалната клетъчна стена.

Друг пример е аспиринът, който образува ковалентни връзки с ензима циклооксигеназа, което води до намаляване на възпалителните процеси.

Необратимите инхибитори могат да бъдат класифицирани в три категории: специфични за групата реагенти, субстратни аналози и суицидни инхибитори.

Специфичните за групата реагенти могат да се свържат с определен аминокиселинен остатък от ензима и необратимо да го променят. Следователно те са по-малко специфични и могат да взаимодействат с много ензими.

Субстратните аналози имат подобна структура на субстрата на ензима и могат ковалентно да променят остатъците му от активното място.

Инхибиторите на самоубийствата са най-специфичните ензимни инхибитори. Те се свързват като субстрат към ензима и се обработват чрез каталитичната реакция. След това катализата генерира междинно съединение, което ковалентно инактивира ензима.

Какво представлява обратимите ензимни инхибитори?

Обратимите инхибитори образуват нековалентни връзки с ензима. Те се характеризират с бърза дисоциация от целта си.

Обратимите инхибитори могат да бъдат класифицирани в две основни категории, конкурентни и неконкурентни инхибитори.

Реверсивният инхибитор е конкурентен, когато ензимът може да се свърже със своето активно място, или с инхибитора, образуващ ензимно-инхибиторен комплекс (EI), или със субстрата, образуващ ензимно-субстратен (ES) комплекс.

В този случай на конкурентно инхибиране, свързването на ензима към субстрата или към инхибитора са взаимно изключващи се: ензимът никога не може да се свърже с инхибитора и субстрата едновременно..

Намаляването на каталитичната активност на ензима се постига чрез намаляване на съотношението на ензимно-субстратния комплекс.

Увеличаването на субстратната концентрация може да облекчи инхибирането на ензима.

При обратимото неконкурентно инхибиране субстратът и инхибиторът се свързват едновременно с различни сайтове на ензима, което го прави неактивен. Това инхибиране не може да бъде преодоляно чрез увеличаване на субстратната концентрация.

Разлика и прилики между необратими и обратими инхибитори на ензимите

• Необратимите ензимни инхибитори и обратимите ензимни инхибитори са способни да се свързват с ензимите и да намалят тяхната каталитична активност.
• Необратимите инхибитори се свързват плътно с целевия ензим, а дисоциацията на комплекса на ензимния инхибитор е много бавна. Ефектът на инхибиране е необратим. Обратните инхибитори, от друга страна, се характеризират с бърза дисоциация на ензимно-инхибиторния комплекс. Ефектът на инхибиране е обратим.
• Необратимите инхибитори могат да бъдат класифицирани в три категории: специфични за групата реагенти, субстратни аналози и суицидни инхибитори. Реверсивните инхибитори се класифицират в две групи: конкурентни и неконкурентни инхибитори.
• Необратимите аналози на субстрата и обратимите конкурентни инхибитори действат подобно, като имитират специфичния за ензима субстрат. Субстратните аналози необратимо променят активния сайт на ензима, докато конкурентното инхибиране може да бъде обърнато чрез увеличаване на субстратната концентрация.

Необратими спрямо обратими ензимни инхибитори: Сравнителна таблица

резюме

Необратимите и обратими ензимни инхибитори са молекули, способни да се свързват с ензимите и да ги инактивират.

Докато необратимите инхибитори действат по-трайно, като променят активните места и бавно се отделят от целевия си ензим, обратимите инхибитори се характеризират с бърза дисоциация от ензима и тяхната инхибиторна активност може лесно да се обърне.