Kľúčový rozdiel medzi reverzibilnou a ireverzibilnou inhibíciou je v tom, že reverzibilná inhibícia je typom inhibície enzýmu, pri ktorej je možná disociácia inhibítora od komplexu enzým-inhibítor v dôsledku nekovalentnej väzby. Na druhej strane ireverzibilná inhibícia je typ inhibície enzýmu, pri ktorej nie je možná disociácia inhibítora od komplexu enzým-inhibítor v dôsledku kovalentnej väzby.
Enzýmy sú proteíny, ktoré v našom tele fungujú ako biologické katalyzátory. Zvyšujú rýchlosť reakcií. Substráty sa viažu na aktívne miesta enzýmov a transformujú sa na produkty. Enzýmy sú však špecifické pre substráty. Účinok enzýmu môže byť regulovaný alebo inhibovaný určitými inhibítormi. Existujú dva typy procesov inhibície enzýmov; menovite ide o reverzibilnú inhibíciu a ireverzibilnú inhibíciu. Pri reverzibilnej inhibícii sa inhibítor viaže na enzým nekovalentne, zatiaľ čo pri ireverzibilnej inhibícii sa inhibítor viaže na enzým buď kovalentne alebo nekovalentne. Tieto dva procesy sa od seba líšia a tento článok má v úmysle podrobne rozobrať rozdiel medzi reverzibilnou a ireverzibilnou inhibíciou.
Čo je reverzibilná inhibícia?
Pri reverzibilnej inhibícii inhibítor inaktivuje enzým tým, že sa s ním nekovalentne viaže. Preto reverzibilná inhibícia nie je silnou interakciou medzi enzýmom a inhibítorom. Zvýšením koncentrácie substrátu sa to dá ľahko zvrátiť a enzým je možné ľahko reaktivovať. Okrem toho existujú dva hlavné typy procesov reverzibilnej inhibície; menovite sú to kompetitívna inhibícia a nekompetitívna inhibícia.
Pri kompetitívnej inhibícii sa inhibítor podobá substrátu a súťaží so substrátom o aktívne miesto enzýmu. Akonáhle inhibítor obsadí aktívne miesto, substrát sa nemôže viazať s enzýmom a reakcia nenastane. Ak je však koncentrácia substrátu vysoká, kompetitívnej inhibícii možno zabrániť.
Obrázok 01: Reverzibilná inhibícia
Na druhej strane, pri nekompetitívnej inhibícii sa inhibítor nepodobá substrátu. Preto nesúťaží so substrátom o väzbu aktívneho miesta. Viaže sa na inom mieste enzýmu (alosterické miesto) a mení trojrozmernú štruktúru enzýmu. Keď sa zmení trojrozmerná štruktúra enzýmu, jeho aktivita sa zníži. Reakcia teda prebieha pomalšie alebo sa nevyskytuje.
Čo je ireverzibilná inhibícia?
Ireverzibilná inhibícia je druhý typ inhibície enzýmu, pri ktorej sa inhibítor viaže na enzým silnou kovalentnou väzbou a inhibuje aktivitu enzýmu. Preto je ťažké uvoľniť inhibítor z enzýmu. Preto nie je možné reakciu zvrátiť. Ireverzibilné inhibítory často obsahujú reaktívne funkčné skupiny. Môžu sa teda viazať na reťazce aminokyselín enzýmu a vytvárať kovalentné väzby.
Obrázok 02: Ireverzibilná inhibícia
Okrem toho sú špecifické ireverzibilné inhibítory. Preto sa neviažu so všetkými proteínmi. Niektoré príklady ireverzibilných inhibítorov sú penicilín, aspirín, diizopropylfluórfosfát atď. Existujú tri typy ireverzibilných inhibítorov; menovite sú to skupinovo špecifické reagencie, substrátové analógy a samovražedné inhibítory.
Aké sú podobnosti medzi reverzibilnou a ireverzibilnou inhibíciou?
- Reverzibilná a ireverzibilná inhibícia sú dva typy dráh inhibície enzýmov.
- V oboch prípadoch sa inhibítor viaže na enzým.
- Oboje môže tiež zmeniť katalytickú aktivitu enzýmu.
Aký je rozdiel medzi reverzibilnou a ireverzibilnou inhibíciou?
Reverzibilná inhibícia a ireverzibilná inhibícia sú dva typy dráh inhibície enzýmov. Kľúčový rozdiel medzi reverzibilnou a ireverzibilnou inhibíciou je v tom, že je možné zvrátiť reverzibilnú inhibíciu, zatiaľ čo nie je možné zvrátiť ireverzibilnú inhibíciu. Ďalej, pri reverzibilnej inhibícii sa inhibítor viaže na enzým slabou nekovalentnou interakciou, zatiaľ čo pri ireverzibilnej inhibícii sa inhibítor viaže na enzým silnou kovalentnou väzbou. Preto je disociácia komplexu enzým-inhibítor rýchla pri reverzibilnej inhibícii, zatiaľ čo disociácia komplexu enzým-inhibítor je pomalá a ťažká pri ireverzibilnej inhibícii. Je to teda ďalší rozdiel medzi reverzibilnou a ireverzibilnou inhibíciou.
Navyše, pri reverzibilnej inhibícii, keď sa inhibítor odstráni, enzým začne opäť pôsobiť, zatiaľ čo pri ireverzibilnej inhibícii enzým nezačne znova pôsobiť, aj keď inhibítor opustí enzým. Preto je to tiež rozdiel medzi reverzibilnou a ireverzibilnou inhibíciou. Existujú tiež dva hlavné typy reverzibilnej inhibície, a to kompetitívna inhibícia a nekompetitívna inhibícia, zatiaľ čo existujú tri typy ireverzibilnej inhibície, konkrétne reagenty špecifické pre skupinu, analógy substrátu a samovražedné inhibítory.
Nižšie je infografika o rozdiele medzi reverzibilnou a nezvratnou inhibíciou.
Zhrnutie – Reverzibilná verzus ireverzibilná inhibícia
Inhibícia enzýmov môže byť reverzibilná alebo ireverzibilná. Pri zhrnutí rozdielu medzi reverzibilnou a ireverzibilnou inhibíciou; pri reverzibilnej inhibícii sa inhibítor viaže s enzýmom nekovalentne. Preto je uvoľnenie inhibítora z enzýmu ľahké a rýchle. Na druhej strane, pri ireverzibilnej inhibícii sa inhibítor viaže s enzýmom kovalentne. Preto sa inhibítor silne viaže na enzým a disociácia komplexu enzým-inhibítor je pomalá a ťažká. Preto je to kľúčový rozdiel medzi reverzibilnou a ireverzibilnou inhibíciou. Okrem toho pri reverzibilnej inhibícii môže byť reakcia zvrátená a enzým môže byť znovu reaktivovaný. Ale pri ireverzibilnej inhibícii nie je možné reakciu zvrátiť a enzým sa nemôže znova aktivovať.
