Inhibisi Nonkompetitif

Inhibisi nonkompetitif terjadi ketika suatu inhibitor berikatan pada situs yang berbeda dari situs aktif dan mengurangi katalisis terlepas dari apakah substrat terikat. Dalam bentuk klasiknya, inhibisi ini menurunkan kecepatan maksimal (Vmax) sementara membiarkan Km semu tidak berubah, karena penambahan lebih banyak substrat tidak dapat menggantikan inhibitor yang tidak bersaing untuk situs aktif.

Definition

Inhibisi nonkompetitif adalah bentuk inhibisi reversibel di mana inhibitor berikatan dengan afinitas yang sama pada enzim bebas dan kompleks enzim-substrat pada situs yang berbeda dari situs aktif, menurunkan Vmax sementara membiarkan Km semu tidak berubah; inhibisi campuran adalah kasus yang lebih umum di mana kedua afinitas berbeda.

Scope

Entri ini mencakup logika pengikatan inhibisi nonkompetitif dan inhibisi campuran yang lebih luas, efeknya pada parameter Michaelis-Menten, dan bagaimana keduanya dibedakan secara kinetik dari inhibisi kompetitif. Ini adalah referensi biokimia dan metodologis, bukan panduan klinis.

Core questions

• Apakah inhibitor berikatan pada situs selain situs aktif?
• Apakah Vmax berkurang sementara Km semu tidak berubah (nonkompetitif murni) atau juga berubah (campuran)?
• Dapatkah kelebihan substrat mengatasi inhibisi?

Key concepts

• Pengikatan pada situs yang berbeda dari situs aktif
• Vmax berkurang, Km semu tidak berubah (nonkompetitif murni)
• Inhibisi campuran sebagai kasus umum
• Tidak dapat diatasi oleh kelebihan substrat
• Garis Lineweaver-Burk berpotongan pada sumbu 1/[S]

Key theories

Model pengikatan yang tidak saling eksklusif

Dalam inhibisi nonkompetitif murni, inhibitor berikatan dengan enzim bebas dan kompleks enzim-substrat dengan afinitas yang sama, sehingga pengikatan substrat dan inhibitor bersifat independen; perlakuan keadaan tunak memprediksi Km yang tidak berubah dan Vmax yang berkurang dengan faktor 1/(1 + [I]/Ki). Inhibisi campuran menggeneralisasi ini menjadi afinitas yang tidak sama.

Mechanisms

Inhibitor nonkompetitif berikatan pada situs selain situs aktif dan dapat berikatan baik dengan enzim bebas maupun kompleks enzim-substrat. Dalam kasus murni, kedua peristiwa pengikatan bersifat independen, sehingga inhibitor menurunkan konsentrasi efektif enzim aktif: Vmax turun dengan faktor 1/(1 + [I]/Ki) sementara Km semu tidak berubah, dan inhibisi tidak dapat diatasi dengan penambahan substrat (Cornish-Bowden, 1974; Cornish-Bowden, 2012). Pada plot resiprokal ganda, garis-garis untuk konsentrasi inhibitor yang berbeda berpotongan pada sumbu 1/[S]. Inhibisi campuran adalah kasus umum di mana inhibitor berikatan dengan enzim bebas dan kompleks dengan afinitas yang berbeda, mengubah baik Km maupun Vmax. Pengikatan pada situs regulasi menghubungkan perilaku nonkompetitif dengan model alosterik perubahan konformasi (Monod, 1965).

Clinical relevance

Inhibitor yang bekerja jauh dari situs aktif dapat sangat selektif dan tidak dapat diatasi dengan akumulasi substrat, suatu sifat yang relevan dengan bagaimana efeknya dijelaskan secara farmakologis (Copeland, 2013). Entri ini menjelaskan mekanisme untuk referensi dan edukasi dan tidak memberikan dosis atau saran pengobatan.

History

Pemisahan kinetik inhibisi nonkompetitif, unkompetitif, dan campuran, serta metode grafis yang mudah untuk memperkirakan konstanta inhibisinya, dikonsolidasikan dalam literatur kinetika enzim, termasuk metode replot Cornish-Bowden tahun 1974 (Cornish-Bowden, 1974). Model alosterik Monod, Wyman, dan Changeux memberikan dasar struktural untuk inhibisi pada situs yang berbeda dari situs aktif (Monod, 1965).

Key figures

• Athel Cornish-Bowden
• Jacques Monod
• Jean-Pierre Changeux

Seminal works

• cornish-bowden-1974
• monod-1965

Frequently asked questions

Bagaimana inhibisi nonkompetitif berbeda dari inhibisi kompetitif?

Inhibitor kompetitif berikatan dengan situs aktif dan meningkatkan Km sementara membiarkan Vmax tidak berubah, dan diatasi oleh kelebihan substrat; inhibitor nonkompetitif murni berikatan di tempat lain, menurunkan Vmax sementara membiarkan Km tidak berubah, dan tidak dapat diatasi dengan penambahan substrat.

Apa itu inhibisi campuran?

Inhibisi campuran adalah kasus umum di mana inhibitor berikatan dengan enzim bebas dan kompleks enzim-substrat dengan afinitas yang berbeda, sehingga baik Km semu maupun Vmax berubah; inhibisi nonkompetitif murni adalah kasus khusus di mana kedua afinitas sama.