Inhibitory enzymů
Inhibice
Kompetitivní inhibice
- Soutěží s molekulou substrátu o aktivní místo enzymu
- často o látky strukturně podobné molekule substrátu
- Neschopné podstoupit enzymem katalyzovanou reakci
- Na enzym se jen naváže
- Zvýšením koncentrace substrátu lze inhibici vytěsněním inhibitoru z aktivního místa potlačit.
- Kompetitivní inhibitor neovlivňuje vmax
- Jen oddaluje její dosažení
- Musí dojít k vytěsnění inhibitoru zvýšenou koncentrací substrátu
- KM se tedy zvyšuje (zdánlivě je snížená afinita enzymu k substrátu) [2]
Nekompetitivní inhibice
- Inhibitor se váže mimo vazebné místo pro substrát
- Modulační
- Vazbou změní konformaci enzymu i aktivního místa
- Znemožněna vazba substrátu
- Inhibice se zvýšením koncentrace substrátu potlačit nedá
- Nedochází ke kompetici o vazebné místo
- Inhibici lze zrušit jen odstraněním inhibitoru (např. dialýzou)
- Sníží se celkové množství enzymu dostupného pro substrát
- Dojde ke snížení vmax reakce
- KM se v tomto případě nemění [2]
Akompetitivní inhibice
- Inhibitor váže pouze na komplex enzym-substrát
- Ternární komplex enzym-inhibitor-substrát
- Ke snížení vmax
- Obsazené komplexy jsou enzymaticky neúčinné
- I snížení KM
- Jejich vzájemný poměr se nemění
- Inhibitor je při nízké koncentraci substrátu velmi málo účinný
- Nemá dostatek komplexů ES, na které by se mohl navázat
Ireverzibilní inhibice
- Nevratná
- Ke kovalentní modifikaci molekuly enzymu
- Kovalentně se naváže do aktivního místa enzymu nebo mimo něj
- Není možné inhibici odstranit (například dialýzou nebo zvýšením koncentrace substrátu).
- Těžké kovy (Ag+, Hg2+,…)
- Organofosfáty
- Odvozené nervové plyny
- Sarin
- Tabun [2]
Inhibice nadbytkem substrátu
- K boji o vazebné místo mezi jeho molekulami navzájem
- Mírným snížením vmax v oblasti vyšší koncentrace substrátu [2]
Allosterická inhibice
- Enzym má na svém povrchu kromě aktivního místa i místo jiné, tzv. allosterické
- Ovlivněn modulátory (aktivátory či inhibitory)
- Vazba allosterického modulátoru způsobí konformační změnu enzymu
- K rozdílné afinitě k substrátu a dalším ligandům
- Většina allosterických enzymů je oligomerních
- Složeny z podjednotek
- Vykazují sigmoidální kinetiku
- Při nízkých koncentracích substrátu
- Probíhá reakce pomalu, protože je obsazeno jen málo molekul enzymu.
- Na jednu podjednotku enzymu naváže substrát, zvýší to afinitu i ostatních podjednotek
- Projeví prudkým vzestupem reakční rychlosti
- Čím více podjednotek molekula enzymu obsahuje
- Tím prudší je nástup efektu zvýšení koncentrace substrátu.
- Před dosažením jisté koncentrace substrátu reakce téměř neběží
- Nad danou koncentrací substrátu rychle dosáhne Vmax.
- V tuto chvíli jsou už všechna vazebná místa enzymových podjednotek obsazena.
- Tato vlastnost allosterických enzymů je při regulaci metabolických drah velmi výhodná
- Umožňuje rychle vypnout nebo zapnout průběh reakce
- I celé metabolické dráhy [2]
Homotropní
- Modulátor je zároveň i substrátem pro enzym
- O2 - homotropní allosterický modulátor hemoglobinu [2]
Heterotropní
- Modulátor a substrát jsou odlišné molekuly
- CO2 - heterotropní allosterický modulátorem hemoglobinu [2]
Polyphenolic compounds
- Insoluble complexes with other macro-molecules
- Reduction in nutritive value
- Condensed tannins isolated from various plant sources
- Inhibit in vitro a number of digestive enzymes
- Trypsin
- Alpha-amylase
- Lipase [12]
- Feeding of high polyphenolic diets
- Reduction in protein availability found in vivo on consuming high tannin diets
- Cannot simply be explained by the formation of dietary protein tannin complexes
- Ability of polyphenolic compounds to inhibit digestive enzymes may be of greater significance than realised previously [12]
Taniny
- Diets with tannin-rich hulls (varieties Brunette and Minica)
- Large reduction in the digestion of amino acids, starch and lipid
- Compared with the control
- Inactivation of digestive enzymes
- Formation of tannin-enzyme complexes
- Could be partially restored by the addition of polyvinylpyrrolidone
- Tannins inactivated trypsin the most
- Alpha-amylase to a lesser extent
- Lipase the least
- Tannins did not induce an increased pancreatic production of digestive enzymes [13]
