Różnica między hamowaniem odwracalnym i nieodwracalnym

The kluczowa różnica hamowanie jest odwracalne i nieodwracalne odwracalne hamowanie jest rodzajem hamowania enzymu, w którym dysocjacja inhibitora od kompleksu enzym-inhibitor jest możliwa z powodu wiązania niekowalencyjnego. Z drugiej strony nieodwracalne hamowanie jest rodzajem hamowania enzymu, w którym dysocjacja inhibitora od kompleksu enzym-inhibitor nie jest możliwa z powodu wiązania kowalencyjnego.

Enzymy są białkami, które działają jako katalizatory biologiczne w naszym ciele. Zwiększają szybkość reakcji. Substraty wiążą się z aktywnymi miejscami enzymów i przekształcają się w produkty. Jednak enzymy są specyficzne dla substratów. Działanie niektórych enzymów może być regulowane lub hamowane przez niektóre inhibitory. Istnieją dwa rodzaje procesów hamowania enzymów; mianowicie, dotyczą one odwracalnego hamowania i nieodwracalnego hamowania. W przypadku odwracalnego hamowania, inhibitor wiąże się z enzymem niekowalencyjnie, natomiast w przypadku nieodwracalnego hamowania, inhibitor wiąże się z enzymem kowalencyjnie lub niekowalencyjnie. Te dwa procesy różnią się od siebie i w tym artykule szczegółowo omówiono różnicę między odwracalnym i nieodwracalnym hamowaniem.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Co to jest hamowanie odwracalne
3. Co to jest nieodwracalne hamowanie
4. Podobieństwa między hamowaniem odwracalnym i nieodwracalnym
5. Porównanie obok siebie - Odwracalne vs nieodwracalne hamowanie w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie

Co to jest hamowanie odwracalne?

W przypadku odwracalnego hamowania inhibitor inaktywuje enzym, wiążąc się z nim niekowalencyjnie. Stąd odwracalne hamowanie nie jest silną interakcją między enzymem a inhibitorem. Tak więc, zwiększając stężenie substratu, można to łatwo odwrócić i można łatwo reaktywować enzym. Ponadto istnieją dwa główne rodzaje odwracalnych procesów hamowania; mianowicie, są one konkurencyjnym hamowaniem i niekonkurencyjnym hamowaniem.

W hamowaniu konkurencyjnym inhibitor przypomina substrat i konkuruje z substratem o aktywne miejsce enzymu. Gdy inhibitor zajmie miejsce aktywne, substrat nie może związać się z enzymem i reakcja nie zachodzi. Jednak gdy stężenie substratu jest wysokie, można zapobiec hamowaniu konkurencyjnemu.

Rysunek 01: Odwracalne hamowanie

Z drugiej strony, w hamowaniu niekonkurencyjnym, inhibitor nie przypomina podłoża. W związku z tym nie konkuruje on z substratem o wiązanie aktywnego miejsca. Wiąże się w innym miejscu enzymu (miejscu allosterycznym) i zmienia trójwymiarową strukturę enzymu. Gdy trójwymiarowa struktura enzymu zmienia się, jego aktywność zmniejsza się. Dlatego reakcja zachodzi wolniej lub nie zachodzi.

Co to jest nieodwracalne hamowanie?

Nieodwracalne hamowanie jest drugim rodzajem hamowania enzymu, w którym inhibitor wiąże się z enzymem silnym wiązaniem kowalencyjnym i hamuje aktywność enzymu. Dlatego trudno jest odłączyć inhibitor od enzymu. Dlatego nie jest możliwe odwrócenie reakcji. Nieodwracalne inhibitory często zawierają reaktywne grupy funkcyjne. W ten sposób mogą wiązać się z łańcuchami aminokwasowymi enzymu i tworzyć wiązania kowalencyjne.

Rysunek 02: Nieodwracalne hamowanie

Ponadto nieodwracalne inhibitory są specyficzne. Dlatego nie wiążą się ze wszystkimi białkami. Niektóre przykłady nieodwracalnych inhibitorów to penicylina, aspiryna, diizopropylofluorofosforan itp. Istnieją trzy rodzaje nieodwracalnych inhibitorów; mianowicie są to odczynniki specyficzne dla grupy, analogi substratu i inhibitory samobójstwa.

Jakie są podobieństwa między hamowaniem odwracalnym a nieodwracalnym?

• Odwracalne i nieodwracalne hamowanie to dwa rodzaje szlaków hamowania enzymów.
• W obu przypadkach inhibitor wiąże się z enzymem.
• Oba mogą również zmienić aktywność katalityczną enzymu.

Jaka jest różnica między hamowaniem odwracalnym a nieodwracalnym?

Odwracalne hamowanie i nieodwracalne hamowanie to dwa rodzaje szlaków hamowania enzymów. Kluczową różnicą między odwracalnym i nieodwracalnym hamowaniem jest to, że możliwe jest odwrócenie odwracalnego hamowania, podczas gdy nie jest możliwe odwrócenie nieodwracalnego hamowania. Ponadto, w odwracalnym hamowaniu, inhibitor wiąże się z enzymem przez słabą niekowalencyjną interakcję, podczas gdy w nieodwracalnym hamowaniu, inhibitor wiąże się z enzymem silnym wiązaniem kowalencyjnym. Dlatego dysocjacja kompleksu enzym-inhibitor jest szybka w odwracalnym hamowaniu, podczas gdy dysocjacja kompleksu enzym-inhibitor jest powolna i trudna w nieodwracalnym hamowaniu. Jest to zatem kolejna różnica między odwracalnym i nieodwracalnym hamowaniem.

Co więcej, w odwracalnym hamowaniu, gdy inhibitor usuwa, enzym zaczyna znowu działać, podczas gdy w nieodwracalnym hamowaniu, enzym nie zaczyna ponownie działać, nawet jeśli inhibitor opuszcza enzym. Zatem jest to również różnica między odwracalnym i nieodwracalnym hamowaniem. Istnieją również dwa główne rodzaje odwracalnego hamowania, mianowicie hamowanie konkurencyjne i hamowanie niekonkurencyjne, podczas gdy istnieją trzy rodzaje nieodwracalnego hamowania, a mianowicie odczynniki specyficzne dla grupy, analogi substratów i inhibitory samobójstwa.

Poniżej znajduje się infografika na temat różnicy między odwracalnym i nieodwracalnym hamowaniem.

Podsumowanie - Odwracalne vs nieodwracalne hamowanie

Hamowanie enzymów może być odwracalne lub nieodwracalne. Podsumowując różnicę między odwracalnym i nieodwracalnym hamowaniem; przy odwracalnym hamowaniu inhibitor wiąże się z enzymem niekowalencyjnie. W związku z tym niezwiązanie inhibitora z enzymu jest łatwe i szybkie. Z drugiej strony, w nieodwracalnym hamowaniu, inhibitor wiąże się z enzymem kowalencyjnie. Dlatego inhibitor silnie wiąże się z enzymem, a dysocjacja kompleksu enzym-inhibitor jest powolna i trudna. Dlatego jest to kluczowa różnica między odwracalnym i nieodwracalnym hamowaniem. Ponadto w przypadku odwracalnego hamowania reakcję można odwrócić, a enzym można ponownie aktywować. Ale w przypadku nieodwracalnego hamowania reakcji nie można odwrócić, a enzymu nie można ponownie aktywować.

Odniesienie:

1. „Inhibitor enzymów”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 1 stycznia 2019 r. Dostępne tutaj  
2. „Inhibitor enzymów”. NeuroImage, Academic Press. Dostępny tutaj   

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1. „Inhibitor metotreksatu DHFR” Autor: Thomas Shafee - Praca własna (CC BY 4.0) przez Commons Wikimedia  
2. „Kowalentne leki-białka ciszy” Dr Juswinder Singh (CC BY-SA 3.0) przez Commons Wikimedia