Inhibicija enzimskih reakcija
Brzina reakcije u kojoj je enzim prisutan može biti smanjena inhibicijom. Postoji nekoliko vrsta inhibicija enzimatskih reakcija:
- konkurentna inhibicija,
- nekonkurentna inhibicija,
- parcijalna inhibicija
- izmešana inhibicija
U konkurentoj inhibiciji, inhibitor, tj. molekul koji dovodi do zaustavljanja reakcije, se povezuje sam na Aktivni region enzima, i time sprečava regularno povezivanje molekula na koji enzim treba da deluje. Ova reakcija se naziva konkurentna, jer je konkurentni inhibitor u osnovi istog oblika kao i molekul na koji enzim treba da deluje, i na taj način (videti gore pomenutu Specifičnost)inhibitor prevari enzim i nadoveže se na Aktivni region. To dovodi do toga da pravilni molekul ne može da se poveže, jer je mesto povezivanja zauzeto i kao posledica toga enzim stvara potpuno pogrešan produkat.
Konkurentna inhibicija dovodi do rasta Km vrednosti, ali nema efekta na Vmax, tj. na maksimalnu brzinu reakcije.
Kao što je već gore navedeno u strukturi enzima, enzim može da ima puno mesta povezivanja, odnosno veći broj aktivnih regiona. U nekonkurentnoj inhibiciji inhibitor se nadoveže na ono aktivno mesto koje je prazno, i koje neće uticati na povezivanje molekula koji treba da se nadoveže na onaj pravi aktivni region, kako bi reakcija bila realizovana, tako da u ovom slučaju ne postoji konkurencija inhibitora i molekula na koji enzima treba da deluje.
Kao što se može videti na ovom prostom primeru, slika levo, imamo inhibitor i molekul na koji enzim treba da deluje. Međutim postoje dva aktivna regiona, tako da ne dolazi do konkurencije između inhibitora i molekula, i otud i ime ovoj vrsti inhibicije.
Nekonkurentna inhibicija dovodi do smanjenja Vmax, tj. maksimalne brzine, ali nema efekta na koncentraciju Km.
Mehanizam parcijalne inhibicije je sličan nekonkurentnoj inhibiciji. Jedina razlika je u tome da kompleks Enzim-Inhibitor-Molekul na koji enzim deluje može da ima viši stepen katalitičke aktivnosti od kompleksa koji čine Enzim-Molekul na koji enzim deluje.
U parcijalnoj inhibiciji vrednost maksimalne brzine, Vmax, je niska, dok je vrednost koncentracije, Km, ne promenjena.
Izmešana inhibicija se zove tako kako se zove jer ima osobine konkurentne i nekonkurentne inhibicije. U ovoj vrsti inhibicije inhibitor može da se nadoveže ili na sam enzim, pri čemu zauzme Aktivni region (Konkurentna inhibicija) i tad molekul ne može da se nadoveže jer je region zauzet, ili na već postojeli Enzim Molekul na koji enzim deluje kompleks, ali ne zauzime Aktivni region namenjen pravom molekulu (osobina Nekonkurentne inhibicije).
Pad vrednosti Vmax, maksimalne brzine, i Km, koncentracije, su uočljive u ovoj vrsti inhibicije.
Inhibitori samoubice su inhibitori koji se sami ugrade u enzim i zauvek ga deaktiviraju. Mnogi lekovi su u stvari inhibitori enzima. Na primer, Aspirin je inhibitor enzima koji za produkat ima prostaglandin, koji se pojavljuje kao inflamantorni molekul, i na taj način stopira bol i zapaljenjski proces. Otrov cijanid deaktivira enzim citohrom c oksidazu i na taj način blokira ćelijsko disanje.