Klíčový rozdíl – konkurenční vs. nekonkurenční inhibice
Účinek inhibitorů lze nalézt ve dvou typech jako kompetitivní inhibitory a nekompetitivní inhibitory podle místa na enzymu, kde se inhibitor váže. Klíčový rozdíl mezi kompetitivní inhibicí a nekompetitivní inhibicí spočívá v tom, že při kompetitivní inhibici vazba inhibitoru brání vazbě cílové molekuly s aktivním místem enzymu, zatímco při nekompetitivní inhibici inhibitor snižuje aktivitu enzymu.
Enzym je makromolekula, která může fungovat jako biologický katalyzátor. Enzymy mají oblasti známé jako aktivní místa. Aktivní místo enzymu je místo, kde se váže cílová molekula. Tato molekula je známá jako substrát. Substrát se váže s aktivním místem a podléhá chemickým reakcím. To poskytuje maximální výnos v krátkém časovém období. Enzym lze také recyklovat a znovu použít. Inhibitory jsou sloučeniny, které mohou zabránit tomu, aby substráty podstoupily určitou chemickou reakci.
Co je kompetitivní inhibice?
Kompetitivní inhibice je typ inhibice enzymu, při které se inhibitor váže na aktivní místa enzymu a brání substrátu ve vazbě na enzym. Aktivní místo je blokováno inhibitorem, takže zde není prostor pro navázání substrátu na enzym.
U tohoto typu inhibice jsou inhibitory navázané na aktivní místa podobné tvaru molekul substrátu (pokud ne, inhibitory se nemohou vázat na aktivní místo, protože tvar aktivního místa nesedí tvar substrátu). Proto se aktivní místo enzymu nemůže vázat současně s inhibitorem i substrátem. To způsobuje, že inhibitor soutěží se substrátem o vazbu na aktivní místo, což dává název kompetitivní inhibice.
Obrázek 01: Konkurenční inhibice v diagramu
Konkurenční inhibici lze zabránit přidáním mnoha molekul substrátu. To zvyšuje pravděpodobnost, že se aktivní místa setkají se substráty spíše než s molekulami inhibitoru. Většina kompetitivních inhibitorů je vázána na aktivní místo reverzibilně. Je to proto, že inhibitor nemění tvar aktivního místa.
Co je nekonkurenční inhibice?
Nekompetitivní inhibice je typ inhibice enzymu, při které inhibitor snižuje aktivitu enzymu. Zde se inhibitor může vázat na enzym, i když je substrát již navázán na aktivní místo tohoto enzymu. Proto se inhibitor neváže na aktivní místo. Mezi substrátem a inhibitorem tedy neexistuje žádná konkurence; tato inhibice je tedy známá jako nekompetitivní inhibice. Poté lze substrát a inhibitor nalézt na enzymu současně.
Obrázek 2: Nekonkurenční inhibice v diagramu
Když je inhibitor navázán na enzym spolu se substrátem, substrát nemůže podstoupit požadovanou chemickou reakci za vzniku cílových produktů. Nekompetitivní inhibitory se často vážou na enzym ireverzibilně. Je to proto, že vazba inhibitoru změní tvar aktivního místa a aktivní místo se deaktivuje.
Tvar inhibitoru je zcela odlišný od tvaru substrátu, protože inhibitor nesoutěží o aktivní místa na enzymu. Nekompetitivní inhibitory se vážou na místa, která jsou blízko aktivního místa. Tato vazba způsobí změnu tvaru aktivního místa.
Jaký je rozdíl mezi konkurenční a nekonkurenční inhibicí?
Konkurenční inhibice vs. nekonkurenční inhibice |
|
| Kompetitivní inhibice je typ inhibice enzymu, při které se inhibitor váže na aktivní místa enzymu a brání substrátu ve vazbě na enzym. | Nekompetitivní inhibice je typ inhibice enzymu, při které inhibitor snižuje aktivitu enzymu. |
| Soutěž se substrátem | |
| Konkurenční inhibitory soutěží se substrátem o aktivní místa. | Nekompetitivní inhibitory nesoutěží se substrátem o aktivní místa. |
| Tvar inhibitoru | |
| Konkurenční inhibitory mají podobný tvar jako substrát | Nekonkurenční inhibitory mají tvar, který se liší od tvaru substrátu. |
| Výskyt na enzymu | |
| Na enzymu nelze najít substrát a kompetitivní inhibitor současně. | Na enzymu lze nalézt substrát a nekompetitivní inhibitor současně. |
| Metoda vazby | |
| Vazba kompetitivních inhibitorů s aktivním místem je reverzibilní. | Vazba nekompetitivních inhibitorů na aktivní místo je nevratná. |
| Vliv na tvar aktivní stránky | |
| Tvar aktivního místa se nezmění, když se na aktivní místo naváže kompetitivní inhibitor. | Tvar aktivního místa se mění, když je inhibitor navázán na enzym. |
Shrnutí – Konkurenční vs. nekonkurenční inhibice
Klíčový rozdíl mezi kompetitivní inhibicí a nekompetitivní inhibicí spočívá v tom, že při kompetitivní inhibici brání navázání inhibitoru vazbě cílové molekuly na aktivní místo enzymu, zatímco při nekompetitivní inhibici inhibitor snižuje aktivitu enzym.
