Оборотне інгібування.
Оборотні інгібітори поділяють на конкурентні, неконкурентні, бесконкурентні.
Конкурентне інгібування.
П
ри
конкурентному інгібуванні інгібітор
зв'язується
з активним центром
ферменту і конкурує за нього з субстратом.
Таким чином, конкурентний інгібітор не
зв'язується з фермент-субстратным
комплексом (ES на рис.1), тобто константа
дисоціації фермент-інгібіторного
комплексу Ki'>>1.
Конкурентний інгібітор зазвичай структурно схожий з субстратом, проте фермент не здатний каталізувати реакцію у присутності інгібітору через відсутність в останнього необхідних функціональних груп.
Оскільки при цьому субстрат та інгібітор конкурують за місце в активному центрі, цю форму інгібування назвали конкурентною.
При
конкурентному інгібуванні максимальна
швидкість реакції Vmax
не змінюється,
а уявна константа
Міхаеліса збільшується
в
разів.
Тому в подвійних обернених координатах Лайнуївера-Берка (залежність 1/v0 від 1/[S]) при різних концентраціях інгібітору отримують сімейство прямих з різним нахилом, що перетинаються в одній точці на осі ординат.
Неконкурентне інгібування.
Н
еконкурентний
інгібітор не
заважає з’єднанню субстрату з ферментом.
Він здатний приєднуватися
як до вільного
ферменту,
так і до фермент-субстратного
комплексу
з однаковою ефективністю.
Неконкурентний інгібітор викликає такі конформаційні зміни, які не дозволяють ферменту перетворювати субстрат на продукт, але не впливає на спорідненість ферменту до субстрату.
Наприклад, цианід зв’язується з іонами металів, що виконують у ферментів роль простетичної групи, і пригнічує активність цих ферментів. Такий тип гальмування каталітичної активності називається ще алостеричним інгібуванням.
Алостеричні інгібітори зв'язуються з окремими ділянками ферменту поза активним центром, викликаючи конформаційні зміни в молекулі ферменту, а саме оборотні зміни в структурі його активно центру. Таке з’єднання призводить до зменшення активності ферменту в результаті зменшення спорідненість ферменту до субстрату. Алостеричні ефекти зустрічаються практично тільки у олігомерних ферментів.
При неконкурентному інгібуванні константа Міхаеліса не змінюється, а максимальна швидкість реакції зменшується в разів. Тому в подвійних обернених координатах сімейство прямих, що відповідають різним концентраціям інгібітору, перетинаються в одній точці на осі абсцис.
Безконкурентне інгібування.
При безконкурентному інгібуванні інгібітор зв'язується лише з фермент-субстратним комплексом, але не з вільним ферментом. Субстрат, зв'язуючись з ферментом, змінює його конформацію, що робить можливим з’єднання з інгібітором. Інгібітор, у свою чергу, так міняє конформацію ферменту, що каталіз стає неможливим.
Максимальна швидкість реакції і уявна константа Міхаеліса зменшуються в однакове число раз. Тому в подвійних обернених координатах для різних концентрацій інгібітору отримуємо сімейство паралельних прямих.
Інгібування субстратом.
Інгібування субстратом — окремий випадок безконкурентного інгібування, коли дві молекули субстрату зв'язуються з ферментом, що перешкоджає утворенню продукту.