Ključna razlika – tekmovalno in nekonkurenčno zaviranje
Delovanje inhibitorjev lahko najdemo v dveh vrstah, kot kompetitivni inhibitorji in nekompetitivni inhibitorji glede na mesto na encimu, kjer se inhibitor veže. Ključna razlika med konkurenčno in nekonkurenčno inhibicijo je v tem, da pri kompetitivni inhibiciji vezava inhibitorja prepreči vezavo ciljne molekule na aktivno mesto encima, medtem ko pri nekompetitivni inhibiciji inhibitor zmanjša aktivnost encima.
Encim je makromolekula, ki lahko deluje kot biološki katalizator. Encimi imajo regije, znane kot aktivna mesta. Aktivno mesto encima je mesto, kjer se veže ciljna molekula. Ta molekula je znana kot substrat. Substrat se veže z aktivnim mestom in je podvržen kemičnim reakcijam. To daje največji donos v kratkem času. Encim je mogoče tudi reciklirati in ponovno uporabiti. Inhibitorji so spojine, ki lahko preprečijo, da bi substrati prestali določeno kemično reakcijo.
Kaj je konkurenčna inhibicija?
Kompetitivna inhibicija je vrsta encimske inhibicije, pri kateri se zaviralec veže na aktivna mesta encima in prepreči, da bi se substrat vezal na encim. Aktivno mesto blokira inhibitor, zato ni prostora za substrat, da bi se vezal na encim.
Pri tej vrsti inhibicije so inhibitorji, ki so vezani na aktivna mesta, podobni obliki molekul substrata (če niso, se inhibitorji ne morejo vezati na aktivno mesto, ker oblika aktivnega mesta ne ustreza oblika podlage). Zato se encimsko aktivno mesto ne more vezati na inhibitor in substrat hkrati. Zaradi tega zaviralec tekmuje s substratom za vezavo na aktivno mesto, kar daje ime kompetitivna inhibicija.
Slika 01: Konkurenčna inhibicija v diagramu
Kompetitivno inhibicijo lahko preprečimo z dodajanjem številnih substratnih molekul. To poveča verjetnost, da se aktivna mesta srečajo s substrati in ne z inhibitorskimi molekulami. Večina kompetitivnih inhibitorjev se na aktivno mesto veže reverzibilno. To je zato, ker inhibitor ne spremeni oblike aktivnega mesta.
Kaj je nekonkurenčna inhibicija?
Nekompetitivna inhibicija je vrsta encimske inhibicije, pri kateri zaviralec zmanjša aktivnost encima. Tu se inhibitor lahko veže na encim, tudi če je substrat že vezan na aktivno mesto tega encima. Zato se inhibitor ne veže na aktivno mesto. Zato ni konkurence med substratom in inhibitorjem; ta inhibicija je tako znana kot nekonkurenčna inhibicija. Nato lahko substrat in inhibitor najdemo na encimu hkrati.
Slika 2: Nekompetitivno zaviranje v diagramu
Ko je inhibitor vezan na encim skupaj s substratom, substrat ne more prestati želene kemične reakcije, da bi proizvedel ciljne produkte. Nekompetitivni inhibitorji se pogosto nepovratno vežejo na encim. To je zato, ker vezava inhibitorja spremeni obliko aktivnega mesta in se aktivno mesto deaktivira.
Oblika inhibitorja je popolnoma drugačna od oblike substrata, ker inhibitor ne tekmuje za aktivna mesta na encimu. Nekompetitivni inhibitorji se vežejo na mesta, ki so blizu aktivnega mesta. Ta vezava povzroči spremembo oblike aktivnega mesta.
Kakšna je razlika med tekmovalno in nekonkurenčno inhibicijo?
Kompetitivna inhibicija proti nekonkurenčni inhibiciji |
|
| Kompetitivna inhibicija je vrsta encimske inhibicije, pri kateri se zaviralec veže na aktivna mesta encima in prepreči, da bi se substrat vezal na encim. | Nekompetitivna inhibicija je vrsta encimske inhibicije, pri kateri zaviralec zmanjša aktivnost encima. |
| Konkurenca s podlago | |
| Kompetitivni inhibitorji tekmujejo s substratom za aktivna mesta. | Nekompetitivni inhibitorji ne tekmujejo s substratom za aktivna mesta. |
| Oblika zaviralca | |
| Kompetitivni inhibitorji imajo podobno obliko kot substrat | Nekompetitivni inhibitorji imajo obliko, ki se razlikuje od oblike substrata. |
| Pojav na encimu | |
| Substrata in kompetitivnega inhibitorja ni mogoče najti na encimu hkrati. | Substrat in nekompetitivni inhibitor lahko najdemo na encimu istočasno. |
| Način vezave | |
| Vezava konkurenčnih inhibitorjev na aktivno mesto je reverzibilna. | Vezava nekompetitivnih inhibitorjev z aktivnim mestom je ireverzibilna. |
| Učinek na obliko aktivnega mesta | |
| Oblika aktivnega mesta se ne spremeni, ko se konkurenčni zaviralec veže na aktivno mesto. | Oblika aktivnega mesta se spremeni, ko je inhibitor vezan na encim. |
Povzetek – tekmovalno proti nekonkurenčnemu zaviranju
Ključna razlika med kompetitivno inhibicijo in nekompetitivno inhibicijo je, da pri kompetitivni inhibiciji vezava inhibitorja prepreči vezavo ciljne molekule na aktivno mesto encima, medtem ko pri nekompetitivni inhibiciji inhibitor zmanjša aktivnost encim.
