Irreversiibelin entsyymi-inhibiittoreiden ja käänteisten entsyymi-inhibiittoreiden väliset erot
Entsyymi-inhibiittorit ovat pieniä molekyylejä ja ioneja, jotka kykenevät sitoutumaan entsyymeihin niiden katalyyttisen aktiivisuuden vähentämiseksi. Entsyymi-inhibitio on tärkeä ohjausmekanismi biologisissa järjestelmissä. Lisäksi se on prosessi, jota monet lääkkeet käyttävät taudin välittämän entsymaattisen aktiivisuuden tehokkaaseen vähentämiseen. Entsyymi-inhibiittorit voidaan luokitella peruuttamattomiksi ja palautuviksi.
Mitä irreversiibeli entsyymi-inhibiittorit ovat?
Irtisoitumattomat inhibiittorit sitovat tiukasti entsyymiin, jolloin ne hajoavat hyvin hitaasti. Ne voivat muodostaa joko kovalenttisia tai ei-kovalenttisia sidoksia niiden tavoitteen kanssa.
Monet tärkeät lääkkeet, kuten penisilliini, ovat peruuttamattomia entsyymi-inhibiittoreita. Penisilliini on antibiootti, joka pystyy tappamaan bakteereja sitoutumalla kovalenttisesti entsyymin transpeptidaasiin estäen bakteerisoluseinän synteesin.
Toinen esimerkki on aspiriini, joka muodostaa kovalenttiset sidokset entsyymin syklo-oksigenaasiin, mikä johtaa inflammatoristen prosessien vähenemiseen.
Irreversiibeliä inhibiittoreita voidaan luokitella kolmeen ryhmään: ryhmäkohtaiset reagenssit, substraattianalogit ja itsemurha-inhibiittorit.
Ryhmäkohtaiset reagenssit voivat sitoutua entsyymin tiettyyn aminohappotähteeseen ja muuttaa sitä peruuttamattomasti. Ne ovat siksi vähemmän spesifisiä, pystyvät toimimaan vuorovaikutuksessa monien entsyymien kanssa.
Substraattianalogit esittävät samanlaisen rakenteen entsyymin substraattiin ja voivat kovalenttisesti muokata sen aktiivisen kohdan jäännöstä.
Itsemurha-inhibiittorit ovat tarkimpia entsyymi-inhibiittoreita. Ne sitovat substraattina entsyymille ja käsitellään katalyyttisen reaktion kautta. Katalyysin jälkeen syntyy välituote, joka aktivoi entsyymin kovalenttisesti.
Mikä on Reversible entsyymi-inhibiittorit?
Käänteiset inhibiittorit muodostavat ei-kovalenttisia sidoksia entsyymin kanssa. Niille on ominaista nopea dissosiaatio niiden tavoitteesta.
Käänteiset inhibiittorit voidaan luokitella kahteen pääluokkaan, jotka ovat kilpailukykyisiä ja ei-kilpailevia estäjiä.
Käänteinen inhibiittori on kilpailukykyinen, kun entsyymi voi sitoutua aktiiviseen kohtaan joko inhibiittoriin, joka muodostaa entsyymi-inhibiittorikompleksin (EI) tai substraatille, joka muodostaa entsyymi-substraatti (ES) -kompleksin.
Tällöin kilpailevan eston tapauksessa entsyymi sitoutuu substraattiin tai inhibiittoriin toisistaan poissulkevaksi: entsyymi ei voi koskaan sitoutua inhibiittoriin ja substraattiin samanaikaisesti.
Entsyymien katalyyttisen aktiivisuuden väheneminen saavutetaan vähentämällä entsyymi-substraatti-kompleksin osuutta.
Substraattikonsentraation lisääminen voi lievittää entsyymin estoa.
Palauttamattomassa, ei-kilpailevassa inhibitiossa substraatti ja inhibiittori sitovat samanaikaisesti entsyymin eri paikkoihin, jolloin se ei ole aktiivinen. Tätä estämistä ei voida poistaa lisäämällä substraattikonsentraatiota.
Erot ja samankaltaisuudet peruuttamattomien ja palautuvilla entsyymi-inhibiittoreilla
- Irreversiibelientsyymi-inhibiittorit ja reversiibelientsyymi-inhibiittorit kykenevät sitoutumaan entsyymeihin ja vähentämään niiden katalyyttistä aktiivisuutta.
- Irreversiibelit estäjät sitovat tiukasti kohdentymimuun ja entsyymi-inhibiittorikompleksin dissosiaatio on hyvin hidasta. Estovaikutus on peruuttamaton. Toisaalta käänteisillä inhibiittoreilla on tunnusomaista entsyymi-inhibiittorikompleksin nopea dissosiaatio. Estovaikutus on palautuva.
- Irreversiibeliä inhibiittoreita voidaan luokitella kolmeen ryhmään: ryhmäkohtaiset reagenssit, substraattianalogit ja itsemurha-inhibiittorit. Käänteiset inhibiittorit luokitellaan kahteen ryhmään: kilpailevia ja ei-kilpailevia estäjiä.
- Irreversiibeli substraattianalogit ja palautuvat kilpailevia estäjiä toimivat samalla tavoin jäljittelemällä entsyymikohtaista substraattia. Alustan analogit muuttavat peruuttamattomasti entsyymin aktiivista aluetta, kun taas kilpailukykyinen inhibitio voidaan kääntää lisäämällä substraattikonsentraatiota.
Irtisoitumaton vs. reversiibeli entsyymi-inhibiittorit: vertailutaulukko
Yhteenveto
Irtisoitumattomat ja palautuvat entsyymi-inhibiittorit ovat molekyylejä, jotka kykenevät sitoutumaan entsyymeihin ja inaktivoimaan ne.
Vaikka peruuttamattomat inhibiittorit vaikuttavat pysyvämmin muokkaamalla aktiivisia kohtia ja hitaasti hajottaen kohde-entsyymiään, reversiibeliä inhibiittoreille on ominaista nopea dissosiaatio entsyymistä ja niiden inhibitiotoiminta voidaan helposti kääntää.
