Razlike med nepovratnimi zaviralci encima in reverzibilnimi zaviralci encima

Enzimski inhibitorji so majhne molekule in ioni, ki se lahko vežejo na encime, da zmanjšajo njihovo katalitično aktivnost. Inhibicija encima je pomemben mehanizem nadzora v bioloških sistemih. Poleg tega je to postopek, ki ga mnoga zdravila uporabljajo za učinkovito zmanjševanje encimskega delovanja, ki ga posreduje bolezen. Encimski inhibitorji so lahko razvrščeni kot ireverzibilni in reverzibilni.

Kaj so nepovratni encimski inhibitorji?

Nepovratni inhibitorji se tesno vežejo na encim in se tako zelo počasi ločijo od njega. S svojim ciljem lahko tvorijo kovalentne ali nekovalentne vezi.

Številna pomembna zdravila, na primer penicilin, so nepovratni zaviralci encimov. Penicilin je antibiotik, ki lahko ubije bakterije s kovalentno vezavo na encim transpeptidazo, zato preprečuje sintezo bakterijske celične stene.

Drug primer je aspirin, ki tvori kovalentne vezi z encimom ciklooksigenazo, kar povzroči zmanjšanje vnetnih procesov.

Nepovratne inhibitorje lahko razvrstimo v tri kategorije: skupinsko specifični reagenti, substratni analogi in samomorilni inhibitorji.

Skupinsko specifični reagenti se lahko vežejo na določen aminokislinski ostanek encima in ga nepovratno spremenijo. Zato so manj specifični, da lahko komunicirajo z mnogimi encimi.

Substralni analogi imajo podobno strukturo kot substrati encima in lahko kovalentno spremenijo njegove ostanke na aktivnem mestu.

Zaviralci samomora so najbolj specifični zaviralci encimov. Vežejo se kot substrat na encim in se predelajo skozi katalitično reakcijo. Kataliza nato ustvari intermediat, ki kovalentno inaktivira encim.

Kaj so reverzibilni encimski inhibitorji?

Reverzibilni inhibitorji tvorijo nekovalentne vezi z encimom. Zanje je značilna hitra disociacija od svojega cilja.

Reverzibilne inhibitorje lahko razvrstimo v dve glavni kategoriji, konkurenčne in nekonkurenčne inhibitorje.

Reverzibilni inhibitor je konkurenčen, kadar se encim lahko veže s svojim aktivnim mestom, bodisi na zaviralec, ki tvori encimski inhibitorski kompleks (EI), bodisi na substrat, ki tvori encimsko-substratni (ES) kompleks.

V tem primeru konkurenčne inhibicije se vezava encima na substrat ali zaviralec medsebojno izključujeta: encim se nikoli ne more vezati na inhibitor in na substrat hkrati.

Zmanjšanje katalitične aktivnosti encima dosežemo z zmanjšanjem deleža encimsko-substratnega kompleksa.

Povečanje koncentracije substrata lahko omili inhibicijo encima.

Pri reverzibilni nekonkurenčni inhibiciji se substrat in inhibitor vežeta istočasno na različna mesta encima, zaradi česar je neaktiven. Te inhibicije ni mogoče premagati s povečanjem koncentracije substrata.

Razlika in podobnosti med nepovratnimi in reverzibilnimi zaviralci encimov

• Nepovratni encimski inhibitorji in reverzibilni encimski inhibitorji se lahko vežejo na encime in zmanjšajo njihovo katalitično aktivnost.
• Nepovratni inhibitorji se tesno vežejo na ciljni encim, disociacija kompleksa zaviralcev encimov pa je zelo počasna. Inhibicijski učinek je nepopravljiv. Na drugi strani so za reverzibilne inhibitorje značilne hitre disociacije kompleksa zaviralcev encimov. Inhibicijski učinek je reverzibilen.
• Nepovratne inhibitorje lahko razvrstimo v tri kategorije: skupinsko specifične reagente, substratne analoge in samomorilne inhibitorje. Reverzibilni inhibitorji so razvrščeni v dve skupini: konkurenčni in nekonkurenčni zaviralci.
• Nepovratni analogi substrata in reverzibilni konkurenčni zaviralci delujejo podobno, saj posnemajo substrat, specifičen za encime. Substralni analogi nepovratno spreminjajo aktivno mesto encima, medtem ko lahko konkurenčno inhibicijo odpravimo s povečanjem koncentracije substrata.

Nepovratni in reverzibilni encimski inhibitorji: Primerjalna tabela

Povzetek

Nepovratni in reverzibilni inhibitorji encimov so molekule, ki se lahko vežejo na encime in jih inaktivirajo.

Medtem ko ireverzibilni zaviralci delujejo bolj trajno s spreminjanjem aktivnih mest in počasi odvajajo od svojega ciljnega encima, je za reverzibilne inhibitorje značilna hitra disociacija encima, njihova inhibicijska aktivnost pa je lahko zlahka razveljavljena.