Ključna razlika med reverzibilno in ireverzibilno inhibicijo je v tem, da je reverzibilna inhibicija vrsta encimske inhibicije, pri kateri je možna disociacija inhibitorja od kompleksa encim-inhibitor zaradi nekovalentne vezave. Po drugi strani pa je ireverzibilna inhibicija vrsta encimske inhibicije, pri kateri disociacija inhibitorja od kompleksa encim-inhibitor ni mogoča zaradi kovalentne vezave.
Encimi so beljakovine, ki v našem telesu delujejo kot biološki katalizatorji. Povečajo hitrost reakcij. Substrati se vežejo z aktivnimi mesti encimov in se pretvorijo v produkte. Vendar so encimi specifični za substrate. Delovanje encimov lahko uravnavajo ali zavirajo določeni zaviralci. Obstajata dve vrsti procesov inhibicije encimov; in sicer gre za reverzibilno inhibicijo in ireverzibilno inhibicijo. Pri reverzibilni inhibiciji se inhibitor veže na encim nekovalentno, pri ireverzibilni inhibiciji pa se inhibitor veže na encim kovalentno ali nekovalentno. Ta dva procesa se razlikujeta drug od drugega in ta članek namerava podrobno razpravljati o razliki med reverzibilno in ireverzibilno inhibicijo.
Kaj je reverzibilna inhibicija?
Pri reverzibilni inhibiciji zaviralec inaktivira encim tako, da se z njim nekovalentno veže. Zato reverzibilna inhibicija ni močna interakcija med encimom in inhibitorjem. Tako lahko s povečanjem koncentracije substrata to enostavno obrnemo in encim enostavno ponovno aktiviramo. Poleg tega obstajata dve glavni vrsti reverzibilnih procesov inhibicije; sta namreč tekmovalna inhibicija in nekonkurenčna inhibicija.
Pri kompetitivni inhibiciji je inhibitor podoben substratu in tekmuje s substratom za aktivno mesto encima. Ko inhibitor zasede aktivno mesto, se substrat ne more več vezati na encim in do reakcije ne pride. Če pa je koncentracija substrata visoka, lahko preprečimo konkurenčno inhibicijo.
Slika 01: Reverzibilna inhibicija
Po drugi strani pa pri nekonkurenčni inhibiciji inhibitor ni podoben substratu. Zato ne tekmuje s substratom za vezavo na aktivno mesto. Veže se na drugo mesto encima (alosterično mesto) in spremeni tridimenzionalno strukturo encima. Ko se tridimenzionalna struktura encima spremeni, se njegova aktivnost zmanjša. Zato se reakcija odvija počasneje ali pa je sploh ni.
Kaj je ireverzibilna inhibicija?
Ireverzibilna inhibicija je druga vrsta encimske inhibicije, pri kateri se inhibitor z močno kovalentno vezjo veže na encim in zavre aktivnost encima. Zato je težko ločiti inhibitor od encima. Zato reakcije ni mogoče obrniti. Ireverzibilni inhibitorji pogosto vsebujejo reaktivne funkcionalne skupine. Tako se lahko vežejo z aminokislinskimi verigami encima in tvorijo kovalentne vezi.
Slika 02: Ireverzibilna inhibicija
Poleg tega so ireverzibilni inhibitorji specifični. Zato se ne vežejo na vse beljakovine. Nekateri primeri ireverzibilnih zaviralcev so penicilin, aspirin, diizopropilfluorofosfat itd. Obstajajo tri vrste ireverzibilnih zaviralcev; so namreč skupinsko specifični reagenti, substratni analogi in zaviralci samomora.
Kakšne so podobnosti med reverzibilno in ireverzibilno inhibicijo?
- Reverzibilna in ireverzibilna inhibicija sta dve vrsti poti inhibicije encimov.
- V obeh primerih se zaviralec veže na encim.
- Poleg tega lahko oba spremenita katalitično aktivnost encima.
Kakšna je razlika med reverzibilno in ireverzibilno inhibicijo?
Reverzibilna inhibicija in ireverzibilna inhibicija sta dve vrsti poti inhibicije encimov. Ključna razlika med reverzibilno in ireverzibilno inhibicijo je v tem, da je mogoče reverzibilno inhibicijo obrniti, medtem ko ireverzibilne inhibicije ni mogoče obrniti. Poleg tega se pri reverzibilni inhibiciji zaviralec veže na encim s šibko nekovalentno interakcijo, medtem ko se pri ireverzibilni inhibiciji zaviralec veže na encim z močno kovalentno vezjo. Zato je disociacija kompleksa encim-inhibitor hitra pri reverzibilni inhibiciji, medtem ko je disociacija kompleksa encim-inhibitor počasna in težka pri ireverzibilni inhibiciji. Tako je še ena razlika med reverzibilno in ireverzibilno inhibicijo.
Poleg tega pri reverzibilni inhibiciji, ko se zaviralec odstrani, začne encim znova delovati, medtem ko pri ireverzibilni inhibiciji encim ne začne znova delovati, čeprav zaviralec zapusti encim. Zato je to tudi razlika med reverzibilno in ireverzibilno inhibicijo. Obstajata tudi dve glavni vrsti reverzibilne inhibicije, in sicer kompetitivna inhibicija in nekompetitivna inhibicija, medtem ko obstajajo tri vrste ireverzibilne inhibicije, in sicer skupinsko specifični reagenti, substratni analogi in samomorilni inhibitorji.
Spodaj je infografika o razliki med reverzibilno in ireverzibilno inhibicijo.
Povzetek – reverzibilna in ireverzibilna inhibicija
Zaviranje encimov je lahko reverzibilno ali ireverzibilno. Če povzamemo razliko med reverzibilno in ireverzibilno inhibicijo; pri reverzibilni inhibiciji se inhibitor nekovalentno veže z encimom. Zato je ločitev inhibitorja od encima enostavna in hitra. Po drugi strani pa se pri ireverzibilni inhibiciji inhibitor kovalentno veže na encim. Zato se inhibitor močno veže na encim in disociacija kompleksa encim-inhibitor je počasna in težka. Zato je to ključna razlika med reverzibilno in ireverzibilno inhibicijo. Poleg tega se lahko pri reverzibilni inhibiciji reakcija obrne in encim ponovno aktivira. Toda pri ireverzibilni inhibiciji reakcije ni mogoče obrniti in encima ni mogoče ponovno aktivirati.
