Eroja peruuttamattomien entsyymien estäjien ja palautuvien entsyymien estäjien välillä

Entsyymi-inhibiittorit ovat pieniä molekyylejä ja ioneja, jotka kykenevät sitoutumaan entsyymeihin vähentääkseen niiden katalyyttistä aktiivisuutta. Entsyymin esto on tärkeä säätelymekanismi biologisissa järjestelmissä. Lisäksi se on prosessi, jota monet lääkkeet vähentävät tehokkaasti sairauden välittämää entsymaattista aktiivisuutta. Entsyymin estäjät voidaan luokitella peruuttamattomiksi ja palautuviksi.

Mikä on peruuttamattomia entsyymin estäjiä?

Peruuttamattomat estäjät sitoutuvat tiiviisti entsyymiin, erottuen siten hyvin hitaasti siitä. Ne voivat muodostaa joko kovalenttisia tai ei-kovalenttisia sidoksia kohteen kanssa.

Monet tärkeät lääkkeet, kuten penisilliini, ovat peruuttamattomia entsyymin estäjiä. Penisilliini on antibiootti, joka kykenee tappamaan bakteerit sitoutumalla kovalenttisesti entsyymiin transpeptidaasi, estäen siten bakteerisolujen synteesiä.

Toinen esimerkki on aspiriini, joka muodostaa kovalenttiset sidokset syklo-oksigenaasi-entsyymin kanssa, mikä johtaa tulehduksellisten prosessien vähentymiseen.

Peruuttamattomat estäjät voidaan luokitella kolmeen luokkaan: ryhmäspesifiset reagenssit, substraattianalogit ja itsemurha-estäjät.

Ryhmäspesifiset reagenssit voivat sitoutua tiettyyn entsyymin aminohappotähteeseen ja modifioida sitä peruuttamattomasti. Siksi ne ovat vähemmän spesifisiä, koska ne voivat olla vuorovaikutuksessa monien entsyymien kanssa.

Substraattianalogit edustavat samanlaista rakennetta kuin entsyymin substraatti ja voivat modifioida kovalenttisesti sen aktiivisen paikan jäännöstä.

Itsemurhien estäjät ovat erityisimpiä entsyymi-estäjiä. Ne sitoutuvat substraattina entsyymiin ja prosessoidaan katalyyttisen reaktion kautta. Sitten katalyysi tuottaa välituotteen, joka inaktivoi kovalenttisesti entsyymin.

Mikä on palautuvia entsyymi-inhibiittoreita?

Palautuvat estäjät muodostavat ei-kovalenttiset sidokset entsyymin kanssa. Heille on ominaista nopea dissosioituminen tavoitteestaan.

Palautuvat estäjät voidaan luokitella kahteen pääryhmään, kilpaileviin ja ei-kilpaileviin estäjiin.

Palautuva inhibiittori on kilpailukykyinen, kun entsyymi voi sitoutua aktiivisella paikallaan joko inhibiittoriin, joka muodostaa entsyymi-inhibiittorikompleksin (EI), tai substraattiin, joka muodostaa entsyymi-substraatti (ES) -kompleksin.

Tässä kilpailevan eston tapauksessa entsyymin sitoutuminen substraattiin tai estäjään ovat toisiaan poissulkevia: entsyymi ei voi koskaan sitoutua estäjään ja substraattiin samanaikaisesti.

Entsyymin katalyyttisen aktiivisuuden väheneminen saavutetaan vähentämällä entsyymi-substraattikompleksin osuutta.

Substraattipitoisuuden lisääminen voi lievittää entsyymin estämistä.

Palautuvassa ei-kilpailukykyisessä inhibitiossa substraatti ja estäjä sitoutuvat samanaikaisesti entsyymin eri kohtiin tekemällä siitä inaktiivisen. Tätä estämistä ei voida välttää lisäämällä substraattipitoisuutta.

Ero ja yhtäläisyydet palautumattomien ja palautuvien entsyymien estäjien välillä

• Peruuttamattomat entsyymi-estäjät ja palautuvat entsyymi-estäjät kykenevät sitoutumaan entsyymeihin ja vähentämään niiden katalyyttistä aktiivisuutta.
• Peruuttamattomat estäjät sitoutuvat tiukasti kohdeentsyymiin, ja entsyymi-inhibiittorikompleksin dissosiaatio on erittäin hidasta. Inhibitiovaikutus on peruuttamaton. Toisaalta palautuville estäjille on ominaista entsyymi-inhibiittorikompleksin nopea dissosioituminen. Inhibitiovaikutus on palautuva.
• Peruuttamattomat estäjät voidaan luokitella kolmeen luokkaan: ryhmäspesifiset reagenssit, substraattianalogit ja itsemurha-estäjät. Palautuvat estäjät luokitellaan kahteen ryhmään: kilpailevat ja ei-kilpailevat estäjät.
• Peruuttamattomat substraattianalogit ja palautuvat kilpailukykyiset estäjät toimivat samalla tavalla jäljittelemällä entsyymispesifistä substraattia. Substraattianalogit modifioivat peruuttamattomasti entsyymin aktiivista kohtaa, kun taas kilpaileva esto voidaan kääntää lisäämällä substraatin pitoisuutta.

Peruuttamattomat vs. palautuvat entsyymi-estäjät: Vertailutaulukko

Yhteenveto

Peruuttamattomat ja palautuvat entsyymi-estäjät ovat molekyylejä, jotka kykenevät sitoutumaan entsyymeihin ja inaktivoimaan ne.

Vaikka peruuttamattomat estäjät toimivat pysyvämmin modifioimalla aktiivisia kohtia ja dissosioituneen hitaasti kohde-entsyymistään, palautuville estäjille on ominaista nopea dissosioituminen entsyymistä ja niiden inhibitioaktiivisuus voidaan helposti kääntää.