არაკონკურენტულ და ალოსტერულ ინჰიბიციას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ არაკონკურენტულ ინჰიბიციაში კატალიზირებული რეაქციის მაქსიმალური სიჩქარე (Vmax) მცირდება და სუბსტრატის კონცენტრაცია (Km) უცვლელი რჩება, ხოლო ალოსტერიულ ინჰიბიციაში Vmax უცვლელი რჩება. და კმ იზრდება.
ფერმენტები აუცილებელია ორგანიზმებში მიმდინარე რეაქციების უმეტესობისთვის. ჩვეულებრივ, ფერმენტი ახდენს რეაქციის კატალიზებას რეაქციისთვის საჭირო აქტივაციის ენერგიის შემცირებით. მაგრამ ფერმენტები გულდასმით უნდა დარეგულირდეს, რათა გაკონტროლდეს საბოლოო პროდუქტების დონე, რომელიც იზრდება არასასურველ დონემდე. ის კონტროლდება ფერმენტის ინჰიბიციით.ფერმენტის ინჰიბიტორი არის მოლეკულა, რომელიც არღვევს ნორმალურ რეაქციის გზას ფერმენტსა და სუბსტრატს შორის.
აქტიური ადგილი არის ფერმენტის რეგიონი, სადაც სუბსტრატები აკავშირებენ და განიცდიან ქიმიურ რეაქციას. ალოსტერიული ადგილი არის სადაც ის საშუალებას აძლევს მოლეკულებს გაააქტიურონ ან დათრგუნონ ფერმენტის აქტივობა. ფერმენტის კინეტიკა მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ფერმენტის ინჰიბირების დროს. კონკრეტული ფერმენტისთვის დამახასიათებელი რეაქციის მაქსიმალური სიჩქარე კონკრეტულ კონცენტრაციაზე ცნობილია როგორც მაქსიმალური სიჩქარე ან Vmax. სუბსტრატის კონცენტრაცია, რომელიც იძლევა სიჩქარეს, რომელიც არის Vmax-ის ნახევარი, არის კმ.
რა არის არაკონკურენტული დათრგუნვა?
არაკონკურენტული ინჰიბიცია არის ფერმენტის ინჰიბიციის ტიპი, სადაც ინჰიბიტორი ამცირებს ფერმენტის აქტივობას და თანაბრად კარგად აკავშირებს ფერმენტს, მიუხედავად იმისა, არის ის დაკავშირებული სუბსტრატთან თუ არა. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, არაკონკურენტული ინჰიბიცია არის ის, სადაც ინჰიბიტორი და სუბსტრატი ორივე უკავშირდებიან ფერმენტს ნებისმიერ მოცემულ დროს. როდესაც სუბსტრატიც და ინჰიბიტორიც აკავშირებს ფერმენტს, ის ქმნის ფერმენტ-სუბსტრატ-ინჰიბიტორის კომპლექსს.როგორც კი ეს კომპლექსი ჩამოყალიბდა, ვერც ერთ პროდუქტს ვერ აწარმოებს. მას შეუძლია მხოლოდ ფერმენტ-სუბსტრატის კომპლექსში ან ფერმენტ-ინჰიბიტორის კომპლექსში დაბრუნება.
სურათი 01: არაკონკურენტული დათრგუნვა
არაკონკურენტული ინჰიბიციისას, ინჰიბიტორს აქვს თანაბარი აფინურობა ფერმენტისა და ფერმენტ-სუბსტრატის კომპლექსის მიმართ. არაკონკურენტული ინჰიბიტორის ყველაზე გავრცელებული მექანიზმი არის ინჰიბიტორის შექცევადი შეკავშირება ალოსტერულ ადგილას. მაგრამ ინჰიბიტორს ასევე აქვს უნარი უშუალოდ დაუკავშირდეს აქტიურ ადგილს. არაკონკურენტული ინჰიბიტორის მაგალითია პირუვატ კინაზას პირუვატად გადაქცევა. ფოსფოენოლპირუვატის გარდაქმნა პირუვატის მისაღებად კატალიზებულია პირუვატ კინაზას მიერ. ამინომჟავა ალანინი, რომელიც სინთეზირებულია პირუვატიდან, აინჰიბირებს ფერმენტ პირუვატ კინაზას გლიკოლიზის დროს.ალანინი მოქმედებს როგორც არაკონკურენტული ინჰიბიტორი.
რა არის ალოსტერიული ინჰიბიცია?
ალოსტერიული ინჰიბიცია არის ფერმენტის ინჰიბიციის სახეობა, სადაც ინჰიბიტორი ანელებს ფერმენტის აქტივობას ფერმენტის დეაქტივირებით და ალოსტერინულ ადგილზე ფერმენტთან შეკავშირებით. აქ ინჰიბიტორი პირდაპირ კონკურენციას არ უწევს სუბსტრატს აქტიურ ადგილზე. მაგრამ, ირიბად ცვლის ფერმენტის შემადგენლობას. ფორმის შეცვლის შემდეგ ფერმენტი უმოქმედო ხდება. ამდენად, იგი ვეღარ აკავშირებს შესაბამის სუბსტრატს. ეს, თავის მხრივ, ანელებს საბოლოო პროდუქტების ფორმირებას.
სურათი 02: ალოსტერული ინჰიბირება
ალოსტერიული ინჰიბირება ხელს უშლის არასაჭირო პროდუქტების წარმოქმნას, ამცირებს ენერგიის ხარჯვას.ალოსტერიული ინჰიბიციის მაგალითია ADP-ის გარდაქმნა ატფ-ად გლიკოლიზის დროს. აქ, როდესაც სისტემაში არის ჭარბი ATP, ATP ემსახურება როგორც ალოსტერიული ინჰიბიტორი. ის აკავშირებს ფოსფოფრუქტოკინაზას, რომელიც გლიკოლიზში ჩართული ერთ-ერთი ფერმენტია. ეს ანელებს ADP კონვერტაციას. შედეგად, ATP ხელს უშლის საკუთარი თავის არასაჭირო წარმოებას. ამიტომ, ატფ-ის ჭარბი გამომუშავება საჭირო არ არის ადექვატური რაოდენობით.
რა მსგავსებაა არაკონკურენტულ და ალოსტერულ ინჰიბიციას შორის?
- ორივე ტიპის ფერმენტის ინჰიბიცია ანელებს ფერმენტის აქტივობას.
- ინჰიბიტორები ორივე ფერმენტის ინჰიბიციაში არ უწევს კონკურენციას სუბსტრატს აქტიურ ადგილზე.
- ინჰიბიტორები ირიბად ცვლიან ფერმენტის შემადგენლობას.
- ორივე ინჰიბიტორი ცვლის ფერმენტის ფორმას.
რა განსხვავებაა არაკონკურენტულ და ალოსტერულ ინჰიბიციას შორის?
არაკონკურენტული ინჰიბირებისას, რეაქციის Vmax მცირდება, ხოლო Km მნიშვნელობა უცვლელი რჩება. ამის საპირისპიროდ, ალოსტერიული ინჰიბიციის დროს Vmax უცვლელი რჩება და Km-ის მნიშვნელობა იზრდება. ასე რომ, ეს არის მთავარი განსხვავება არაკონკურენტულ და ალოსტერულ ინჰიბიციას შორის. ალოსტერიული ინჰიბიცია უფრო მეტად ფოკუსირებულია ქიმიკატების გამოყენებაზე, რომლებიც ცვლის ფერმენტის აქტივობას ალოსტერიულ ადგილზე შეკვრის გზით, ხოლო არაკონკურენტული ინჰიბიტორები ყოველთვის აჩერებენ მოქმედ ფერმენტს ალტერნატიულ ადგილზე პირდაპირ შეკავშირებით.
შემდეგი ინფოგრაფიკა ასახავს განსხვავებებს არაკონკურენტულ და ალოსტერულ ინჰიბიციას შორის გვერდიგვერდ შედარებისთვის.
რეზიუმე – არაკონკურენტული ალოსტერიული ინჰიბიციის წინააღმდეგ
არაკონკურენტული ინჰიბიცია არის ფერმენტის ინჰიბიცია, სადაც ინჰიბიტორი ამცირებს ფერმენტის აქტივობას და თანაბრად კარგად აკავშირებს ფერმენტს, მიუხედავად იმისა, არის ის შეკრული სუბსტრატთან თუ არა. ალოსტერიული ინჰიბიცია არის ფერმენტის ინჰიბიციის ტიპი, სადაც ინჰიბიტორი ანელებს ფერმენტის აქტივობას ფერმენტის დეაქტივაციის გზით და აკავშირებს ფერმენტს ალოსტერიულ ადგილას.ძირითადი განსხვავება არაკონკურენტულ და ალოსტერიულ ინჰიბიციას შორის არის ის, რომ კატალიზირებული რეაქციის მაქსიმალური სიჩქარე (Vmax) მცირდება, ხოლო სუბსტრატის კონცენტრაცია (Km) უცვლელი რჩება არაკონკურენტულ ინჰიბიციაში, ხოლო Vmax უცვლელი რჩება, ხოლო Km იზრდება ალოსტერულში. დათრგუნვა.
