Rozdíl mezi reverzibilní a nevratnou inhibicí

klíčový rozdíl mezi reverzibilní a nevratnou inhibicí je to reverzibilní inhibice je typ inhibice enzymu, ve kterém je disociace inhibitoru z komplexu enzym-inhibitor možná díky nekovalentní vazbě. Na druhé straně, ireverzibilní inhibice je typ inhibice enzymu, u kterého není disociace inhibitoru z komplexu enzym-inhibitor možná díky kovalentní vazbě.

Enzymy jsou proteiny, které působí v našem těle jako biologické katalyzátory. Zvyšují rychlost reakcí. Substráty se vážou na aktivní místa enzymů a přeměňují se na produkty. Enzymy jsou však specifické pro substráty. Účinek enzymu může být regulován nebo inhibován určitými inhibitory. Existují dva typy procesů inhibice enzymů; jmenovitě jde o reverzibilní inhibici a nevratnou inhibici. Při reverzibilní inhibici se inhibitor nekovalentně váže s enzymem, zatímco v nevratné inhibici se inhibitor váže s enzymem buď kovalentně nebo nekovalentně. Tyto dva procesy se od sebe liší a tento článek má v úmyslu podrobně diskutovat o rozdílu mezi reverzibilní a nevratnou inhibicí.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je reverzibilní inhibice
3. Co je nevratná inhibice
4. Podobnosti mezi reverzibilní a nevratnou inhibicí
5. Srovnání vedle sebe - reverzibilní vs. nevratná inhibice v tabulkové formě
6. Shrnutí

Co je reverzibilní inhibice?

Při reverzibilní inhibici inhibitor inaktivuje enzym nekovalentní vazbou. Reverzibilní inhibice tedy není silná interakce mezi enzymem a inhibitorem. Tedy, zvýšením koncentrace substrátu to může být snadno obráceno a je možné enzym snadno reaktivovat. Navíc existují dva hlavní typy reverzibilních inhibičních procesů; jmenovitě jde o konkurenční inhibici a nekompetitivní inhibici.

Při kompetitivní inhibici se inhibitor podobá substrátu a konkuruje substrátu o aktivní místo enzymu. Jakmile inhibitor zaujme aktivní místo, substrát se nemůže vázat s enzymem a reakce nenastane. Je-li však koncentrace substrátu vysoká, lze zabránit konkurenční inhibici.

Obrázek 01: Reverzibilní inhibice

Na druhé straně, v nekompetitivní inhibici se inhibitor nepodobá substrátu. Proto nekompetuje se substrátem o vazbu na aktivní místo. Váže se na jiném místě enzymu (alosterické místo) a mění trojrozměrnou strukturu enzymu. Když se změní trojrozměrná struktura enzymu, její aktivita se sníží. Reakce tedy probíhá pomaleji nebo nedochází.

Co je nevratná inhibice?

Nevratná inhibice je druhý typ inhibice enzymu, ve kterém se inhibitor váže s enzymem silnou kovalentní vazbou a inhibuje enzymatickou aktivitu. Je proto obtížné oddělit inhibitor od enzymu. Proto není možné zvrátit reakci. Nevratné inhibitory často obsahují reaktivní funkční skupiny. Mohou se tedy vázat s aminokyselinovými řetězci enzymu a vytvářet kovalentní vazby.

Obrázek 02: Nevratná inhibice

Kromě toho jsou specifické ireverzibilní inhibitory. Proto se neváží se všemi proteiny. Některé příklady ireverzibilních inhibitorů jsou penicilin, aspirin, diisopropylfluorofosfát atd. Existují tři typy ireverzibilních inhibitorů; jmenovitě jde o skupinově specifická činidla, analogy substrátů a sebevražedné inhibitory.

Jaké jsou podobnosti mezi reverzibilní a nevratnou inhibicí?

• Reverzibilní a nevratná inhibice jsou dva typy enzymových inhibičních cest.
• V obou případech se inhibitor váže s enzymem.
• Obě mohou také změnit katalytickou aktivitu enzymu.

Jaký je rozdíl mezi reverzibilní a nevratnou inhibicí?

Reverzibilní inhibice a nevratná inhibice jsou dva typy enzymových inhibičních cest. Klíčový rozdíl mezi reverzibilní a nevratnou inhibicí je v tom, že je možné zvrátit reverzibilní inhibici, zatímco není možné zvrátit nevratnou inhibici. Dále, v reverzibilní inhibici se inhibitor váže s enzymem slabou nekovalentní interakcí, zatímco v nevratné inhibici se inhibitor váže s enzymem silnou kovalentní vazbou. Proto je disociace komplexu enzym-inhibitor rychlá při reverzibilní inhibici, zatímco disociace komplexu enzym-inhibitor je pomalá a těžká při nevratné inhibici. Jedná se tedy o další rozdíl mezi reverzibilní a nevratnou inhibicí.

Kromě toho při reverzibilní inhibici, když se inhibitor odstraní, enzym začne znovu fungovat, zatímco v nevratné inhibici enzym nezačne znovu fungovat, i když inhibitor opustí enzym. To je tedy také rozdíl mezi reverzibilní a nevratnou inhibicí. Existují také dva hlavní typy reverzibilní inhibice, a to kompetitivní inhibice a nekompetitivní inhibice, zatímco existují tři typy nevratné inhibice, jmenovitě skupinově specifická činidla, analogy substrátů a sebevražedné inhibitory.

Níže je infographic o rozdílu mezi reverzibilní a nevratnou inhibicí.

Shrnutí - reverzibilní vs. nevratná inhibice

Inhibice enzymu může být buď reverzibilní nebo nevratná. Při shrnutí rozdílu mezi reverzibilní a nevratnou inhibicí; při reverzibilní inhibici se inhibitor nekovalentně váže s enzymem. Vázání inhibitoru z enzymu je tedy snadné a rychlé. Na druhou stranu, při nevratné inhibici se inhibitor kovalentně váže s enzymem. Proto se inhibitor silně váže s enzymem a disociace komplexu enzym-inhibitor je pomalá a tvrdá. Toto je tedy klíčový rozdíl mezi reverzibilní a nevratnou inhibicí. Dále, v reverzibilní inhibici, může být reakce zvrácena a enzym může být znovu reaktivován. Ale při nevratné inhibici nelze reakci zvrátit a enzym nelze znovu aktivovat.

Odkaz:

1. „Inhibitor enzymů“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 1. ledna 2019. K dispozici zde  
2. „Inhibitor enzymu“. NeuroImage, Academic Press. K dispozici zde   

Obrázek se svolením:

1. „Inhibitor metotrexátu DHFR“ Thomas Shafee - vlastní práce, (CC BY 4.0) přes Commons Wikimedia  
2. „Kovalentní léky-mlčení-proteiny“ Dr. Juswinder Singh (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia