2015-06-26
680
Многие ингибиторы необратимо связываются с Е или ES, и, поскольку это влияет на Vmax, такое ингибирование относят к неконкурентному.
Ингибиторы этого типа часто ковалентно связываются с ферментом или с комплексом фермент-субстрат, необратимо изменяя нативную конфигурацию. Это объясняет токсическое действие Hg2+, Pb2+ и соединений мышьяка.
На необратимом ингибировании основано действие пенициллина. Пенициллин ингибирует действие одного из ферментов, участвующих в сборке клеточной стенки бактерий. Клетки, ен имеющие клеточной стенки, легко лизируются.
Действие аспирина основано на ковалентной модификации фермента. Аспирин снижает скорость синтеза простагландинов, выступая в роли ингибитора циклооксигеназного компонента эндопероксид-синтетазы. Считается, что возникновение болей, воспалений, температуры связано с простагландинами.
При интоксикации связывание яда или его вытеснение из комплекса фермент-ингибитор возможно с помощью реактиваторов, или противоядий. К ним относятся все SH – содержащие комплексоны (цистеин, димеркаптопропанол), лимонная кислота.
|
|
|
Обратимое ингибирование бывает 2-х видов:
- Конкурентное
- Неконкурентное
Обратимое конкурентное ингибирование – активность фермента восстанавливается после удаления ингибитора путем увеличения концентрации субстрата.
Отличительный признак конкурентного ингибитора – конкурентный ингибитор по структуре близок субстрату. Конкурентный ингибитор конкурирует с субстратом за активный центр фермента.
Пример: сукцинатдегидрогеназа катализирует превращение сукцината в фумарат. Конкурентным ингибитором сукцинатдегидрогеназы является малоновая кислота, которая содержит на одну группу СН2 меньше, чем сукцинат.
СООН СООН COOH
| СДГ | |
СН2 
СН CH2
| || |
СН2 СН COOH
| | малоновая кислота
СООН СООН
Сукцинат и малоновая кислота являются структурными аналогами и конкурируют за активный центр фермента. (Это является подтверждением тому, что активный центр не является жестким образованием, подходящим субстрату, как «ключ-замок».)
При конкурентном ингибировании степень ингибирования фермента не зависит от абсолютной концентрации ингибитора, а от соотношения ингибитора и субстрата, если это соотношение J:S=1:50, то активность фермента ингибируется на 50%.
Действие конкурентного ингибитора снимается повышением концентрации субстрата, так как сродство фермента и субстрата выше, чем сродство фермента и ингибитора.
Кm F и S и Km F и J различны и это узнают путем построения графиков Михаэлиса-Ментен и Лайнуэвера-Бэрка
Vmax – одинакова
Km с ингибитором увеличивается.
|
|
|
Действие многих химиотерапевтических средств основано на конкурентном ингибировании. Например, сулфаниламидные препараты, используемые для лечения болезней, вызываемых микробными инфекциями. Сульфаниламидные препараты по структуре сходны с п-аминобензойной кислотой. ПАБК является предшественником в микробиологическом синтезе фолиевой кислоты, из которой кофермент, необходимый для синтеза нуклииновых кислот микроорганизмов. При введении сульфаниламидных препаратов наблюдается угнетение фермента и гибель микроорганизмов.
На конкурентном ингибировании основано применение и фторурацила, который используется при лечения рака.
Неконкурентное, обратимое ингибирование.
Действие неконкурентного ингибитора не может быть устранено увеличением концентрации субстрата.
Неконкурентный ингибитор не связывается с активным центром, он может связываться со свободным ферментом 
, либо с комплексом FS 
, либо с тем и другим, но обе формы JF и JFS – не активны.
Km- не изменяется, т.к. нет связывания с активным центром.
Vmax – уменьшается.
Наиболее общий тип неконкурентного ингибирования имеет место при действии реагентов, обратимо связывающих SH-группы цис, входящего в каталитический центр или близко от него. Это ионы Cu2+, Hg2+, Ag+ и их производные с образованием меркаптидов:
Ферменты, для активации которых необходимы ионы Ме ингибируются по такому способу агентами связывающими эти ионы:
ферро или ферроцианид.
