2. Конкурентті емес қайтымды ингибирлену

Конкурентті емес ингибираторлар субстраттың құрылымына ұқсас болмайды. Конкурентті емес қайтымды ингибирлену кезінде субстрат S және ингибитор I әртүрлі орталықтармен байланысады (2.11-сурет), сондықтан EI комплексінің түзілуімен қатар, EIS үштік комплексі түзілу мүмкіндігі пайда болады; EIS комплексі ЕS комплексіне қарағанда төмен жылдамдықпен ыдырайды.

Осы конкуренттік емес ингибирлену көбінесе бірнеше субстраттардың өзгерістерін катализдейтін ферменттерде байқалады. Бұл кезде ингибитордың байланысуы субстраттың активті орталықпен байланысуына кедергі жасамайды, еркін ферментпен қалай байланысса, ES- комплексіменде солай байланысады. (Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин, 1990). Конкурентті емес ингибитор Кm –ді өзгертпейді және V max-ті төмендетеді.

2.11-сурет. Фермент белсенділігінің конкурентті емес ингибирленуінің сызбанұсқасы.

Тірі жасушада түзілетін метаболизмнің аралық өнімдері едәуір маңызды бәсекелес емес ингибиторлар болып табылады. Олар ферменттің белгілі бөліктерімен қайтымды байланыса отырып (аллостерикалық орталықтар), ферменттің белсенділігін өзгертеді. Бұл метаболизмнің реттелу жолының бірі болып есептеледі. Мысалы, треониндегидратазаның изолейцинмен ингибирленуі (А. Ленинджер, 1985).

Ингибирлеудің осы түріне реакция өнімдерімен ингибирлену жатады. Көбіне реакция өнімдері субстраттарға ұқсас келеді. Мысалы, глюкоза-6-фосфатазаның субстраты глюкоза-6-фосфат, ал өнімі глюкоза.

Кинетикалық тестілер бәсекелес ингибирленуді бәсекелес еместен ажыратуға мүмкіндік береді.

2.13-сурет. I/V –нің I/S-ке тәуелділігі. 1-ингибиторсіз, 2 –ингибитор қатысуымен (а – конкурентті; б–конкурентті емес ингибирлену)

Б. Қайтымсыз ингибирлену

Қайтымсыз ингибирлену фермент пен ингибитор молекуласы арасындағы берік ковалентті байланыс түзілгенде байқалады. Көбінесе ферменттің активті орталығы түрөзгеріске ұшырайды, нәтижесінде фермент каталитикалық қызметін атқара алмайды. Қайтымсыз ингибиторларға ауыр металл иондарын жатқызуға болады, мысалы сынап ( Hg²⁺), күміс (Ag⁺) және мышьяк (As³⁺), олар аз концентрацияда белсенді орталықтардың сульфгидрильді топтарын жауып тастайды. Сульфгидрильді топтар ферменттің активті орталығында, немесе одан тыс орналасуы мүмкін. Субстрат бұл кезде химиялық өзгеріске ұшырамайды. (2.14-сурет). Ферменттің атқаратын қызметі реактиваторлар болғанда қалпына келеді. Жоғары концентрацияларда ауыр металлдардың иондары ферменттің белок молекуласын денатурацияға ұшыратады, басқаша айтқанда, ферменттің толық инактивациясын тудырады.

2.14-сурет. Сынап иондарының қайтымсыз ингибитор ретінде әсер ету механизмі.

Аз концентрациялы сынап иондары активті орталықтың сульфгидрильді топтарын тежейді, бұл ферментативті реакциялардың жылдамдығының төмендеуіне әкеліп соғады.

Қайтымсыз ингибиторлар бірдей дәрежеде Km мен Vmax-ті төмендетеді.

А. Қайтымсыз ингибиторлардың қолданылуы ферменттердің әсер ету механизмін анықтауда үлесі зор. Активті орталықтың белгілі топтарын тежейтін қосылыстар бір активті орталық құрылысы туралы маңызды ақпаратты береді. Мұндай ингибиторларды арнайылығы бар деп атайды. Диизопропилфторфосфат (ДФФ) арнайылығы бар ингибиторлар қатарына жатқызылады. ДФФ ферменттің активті орталығындағы сериннің -ОН тобымен ковалентті байланыс түзеді. ДФФ «сериндік» ферменттердің арнайылығы бар қайтымсыз ингибиторларына жатқызылады, өйткені олар катализге тікелей қатысады (2.15-сурет). ДФФ-ті энзимологияда ферменттердің активті орталықтарының құрылымын зерттеу мақсатында қолданады. Диизопропилфторфосфат – нейрондардың жүйке импульстарды өткізу қасиетінен айырылуына әкелетіндіктен, жүйке-паралитикалық әсерлі улы заттардың бірі болып табылады.