تثبيط الانزيم

المثبطات هي جزيئات تقلل من نشاط الإنزيم عن طريق الارتباط بالإنزيم. في الخلية التي تعمل بشكل طبيعي ، يتم تنظيم الإنزيمات بواسطة مجموعة متنوعة من المثبطات. يمكن للأدوية والسموم الأخرى أن تثبط الإنزيمات. ترتبط بعض المثبطات بالموقع النشط للإنزيم ، بينما يمنع البعض الآخر النشاط الإنزيمي من خلال الارتباط بمواقع أخرى على بنية البروتين.

تشغل المثبطات التنافسية الموقع النشط للإنزيمات ، مما يجعلها غير قادرة على استيعاب الركيزة. ومع ذلك ، يمكن لتركيزات عالية بما فيه الكفاية من الركيزة أن تتفوق على المثبط. ونتيجة لذلك ، فإن المثبطات التنافسية تبطئ معدل التفاعل الأولي للإنزيمات ولكنها لا تؤثر على المعدل الأقصى للإنزيم. أحد الأمثلة على مثبط تنافسي هو عقار ديسلفيرام ، الذي يستخدم لعلاج إدمان الكحول المزمن. عندما يتم تناول الكحول ، يتم تحويله عادةً إلى أسيتالديهيد ، والذي يتم تحويله بعد ذلك إلى أسيتيل كوأنزيم A عن طريق نزع هيدروجين الأسيتالدهيد. يرتبط ديسلفيرام بالموقع النشط للأسيتالدهيد ديهيدروجينيز ويحتله ، مما يجعل الإنزيم غير قادر على إجراء هذا التحويل. نتيجة لذلك ، يبدأ المريض الذي يتناول ديسلفيرام فوراً في الشعور بأعراض تشبه آثار الكحول ، مثل الصداع ، مما يقلل من استهلاك الكحول.

ترتبط المثبطات غير التنافسية بمواقع مميزة على الإنزيم ، بعيداً عن الموقع النشط. تسمى هذه المواقع متفارغ وعندما ترتبط الجزيئات بها ، يتغير شكل الموقع النشط بحيث يكون للإنزيم قابلية أقل للركيزة. نظراً لأن المثبطات غير التنافسية لا تشغل الموقع النشط ، فإن وجود ركيزة إضافية غير قادر على التغلب على التثبيط غير التنافسي ويكون الإنزيم غير قادر على تحقيق أقصى معدل تفاعل له.

عادة ما يكون الارتباط التساهمي بين المثبط والإنزيم لا رجوع فيه ، كما في حالة بعض السموم. تتفاعل معظم المثبطات التنظيمية النشطة عادة في الخلية مع الإنزيمات عن طريق التفاعلات الضعيفة. هذا النوع من الربط قابل للعكس ومفيد لتنظيم عمليات التمثيل الغذائي. يعد اكتشاف جزيئات جديدة لتثبيط الإنزيمات التي تنظم نمو الخلايا في السرطان بشكل تنافسي وغير تنافسي مجالاً نشطاً للبحث.