Ферментативный ингибитор — вещество, замедляющее протекание ферментативной реакции. Различают обратимые и необратимые ингибиторы (см. ниже).
![image](https://www.wikidata.ru-ru.nina.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.jpg)
Изучение ингибирования ферментов играет важную роль в создании лекарств, в изучении механизма действия и структуры ферментов.
Обратимое ингибирование
Конкурентное ингибирование
![image](https://www.wikidata.ru-ru.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEucnUtcnUubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2Y25VdmRHaDFiV0l2Tnk4M05DOUxiMjF3WlhScGRHbDJaVjlJWlcxdGRXNW5YMlJ2Y0hCbGJIUnlaWHBwY0hKdmF5NXFjR2N2TXpBd2NIZ3RTMjl0Y0dWMGFYUnBkbVZmU0dWdGJYVnVaMTlrYjNCd1pXeDBjbVY2YVhCeWIyc3VhbkJuLmpwZw==.jpg)
![image](https://www.wikidata.ru-ru.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEucnUtcnUubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTlpTDJKaEwwbHVhR2xpYVhSbGRYSmZZMjl0Y0dWMGFYUnBaaTV3Ym1jPS5wbmc=.png)
В этом случае ингибитор связывается в (активном центре) фермента и конкурирует за него с субстратом. Таким образом, конкурентный ингибитор не связывается с фермент-субстратным комплексом (ES на рис.1), то есть константа диссоциации Ki' >> 1.
Конкурентный ингибитор обычно структурно схож с субстратом, однако фермент не способен катализировать реакцию в присутствии ингибитора из-за отсутствия у последнего необходимых функциональных групп.
Схема конкурентного ингибирования и (уравнение Михаэлиса-Ментен) для него выглядят следующим образом:
| |
Видно, что при конкурентном ингибировании максимальная скорость реакции Vmax не меняется, а кажущаяся константа Михаэлиса увеличивается в (1 + [I]/Ki) раз. Поэтому в двойных обратных (Лайнвивера-Берка) (зависимость 1/v0 от 1/[S]) при разных концентрациях ингибитора получают семейство прямых с различным наклоном, пересекающихся в одной точке на оси ординат.
Константу ингибирования Ki обычно определяют так: проводят ряд измерений кажущейся константы Михаэлиса при различных концентрациях ингибитора, затем строят зависимость этой величины от концентрации ингибитора. Тангенс угла наклона полученной прямой равен Km/Ki.
Неконкурентное ингибирование
![image](https://www.wikidata.ru-ru.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEucnUtcnUubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2Y25VdmRHaDFiV0l2WkM5a05DOU9hV05vZEMxcmIyMXdaWFJwZEdsMlpWOUlaVzF0ZFc1blgyUnZjSEJsYkhSeVpYcHBjSEp2YXk1cWNHY3ZNekF3Y0hndFRtbGphSFF0YTI5dGNHVjBhWFJwZG1WZlNHVnRiWFZ1WjE5a2IzQndaV3gwY21WNmFYQnliMnN1YW5Cbi5qcGc=.jpg)
Неконкурентный ингибитор не мешает связыванию субстрата с ферментом. Он способен присоединяться как к свободному ферменту, так и к фермент-субстратному комплексу с одинаковой эффективностью. Ингибитор вызывает такие конформационные изменения, которые не позволяют ферменту превращать субстрат в продукт, но не влияют на сродство фермента к субстрату.
Схема и уравнение Михаэлиса-Ментен в случае неконкурентного ингибирования:
| |
При неконкурентном ингибировании константа Михаэлиса не изменяется, а максимальная скорость реакции уменьшается в (1 + [I]/Ki) раз. Поэтому в двойных обратных координатах семейство прямых, отвечающих разным концентрациям ингибитора, пересекается в одной точке на оси абсцисс.
Бесконкурентное ингибирование
![image](https://www.wikidata.ru-ru.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEucnUtcnUubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTh6THpNMUwwbHVhR2xpYVhSbGRYSmZhVzVqYjIxd1pYUnBkR2xtTG5CdVp3PT0ucG5n.png)
При бесконкурентном ингибировании ингибитор связывается только с фермент-субстратным комплексом, но не со свободным ферментом. Субстрат, связываясь с ферментом, изменяет его конформацию, что делает возможным связывание с ингибитором. Ингибитор, в свою очередь, так меняет конформацию фермента, что катализ становится невозможным.
Схема и уравнение Михаэлиса-Ментен в случае бесконкурентного ингибирования:
| |
Максимальная скорость реакции и кажущаяся константа Михаэлиса уменьшаются в одинаковое число раз. Поэтому в двойных обратных координатах для разных концентраций ингибитора получаем семейство параллельных прямых.
Ингибирование субстратом
Ингибирование субстратом — частный случай бесконкурентного ингибирования, когда две молекулы субстрата связываются с ферментом, что препятствует образованию продукта.
Схема и уравнение Михаэлиса-Ментен в случае ингибирования субстратом:
| |
Необратимое ингибирование
Формирование стабильного комплекса ингибитора с ферментом, ведущее к его необратимой инактивации. Случай необратимого ингибирования можно обнаружить по тому признаку, что при разбавлении раствора не происходит повышения удельной активности фермента, как в случае обратимого ингибирования
![image](https://www.wikidata.ru-ru.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEucnUtcnUubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpOWpMMk0zTDFGMWFXNWZZV04wYVhabFgzTnBkR1ZmWTI5d2VTNXFjR2N2TXpBd2NIZ3RVWFZwYmw5aFkzUnBkbVZmYzJsMFpWOWpiM0I1TG1wd1p3PT0uanBn.jpg)
Аллостерическое ингибирование
Аллостерические ингибиторы связываются с отдельными участками фермента вне активного центра. Такое связывание влечет за собой конформационные изменения в молекуле фермента, которые приводят к уменьшению его активности. Аллостерические эффекты встречаются практически только в случае олигомерных ферментов. Кинетику таких систем нельзя описать с помощью простой модели Михаэлиса-Ментен.
Ссылки
- Лекция по ферментативному катализу на кафедре химической энзимологии химического факультета МГУ
- Курс по биохимии Университета Калифорнии
- Вопросы-ответы. Технические рекомендации по работе с ингибиторами
В другом языковом разделе есть более полная статья Enzyme_inhibitor (англ.). |
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер