Inibição Não Competitiva

A inibição não competitiva ocorre quando um inibidor se liga a um sítio distinto do sítio ativo e reduz a catálise independentemente de o substrato estar ligado. Na sua forma clássica, diminui a velocidade máxima (Vmax) enquanto deixa o Km aparente inalterado, porque adicionar mais substrato não consegue deslocar um inibidor que não compete pelo sítio ativo.

Definition

A inibição não competitiva é uma forma de inibição reversível na qual o inibidor se liga com igual afinidade à enzima livre e ao complexo enzima-substrato num sítio distinto do sítio ativo, diminuindo a Vmax enquanto deixa o Km aparente inalterado; a inibição mista é o caso mais geral em que as duas afinidades diferem.

Scope

Este verbete aborda a lógica de ligação da inibição não competitiva e da inibição mista mais abrangente, os seus efeitos nos parâmetros de Michaelis-Menten e como são distinguidas cineticamente da inibição competitiva. É uma referência bioquímica e metodológica, não uma orientação clínica.

Core questions

• O inibidor liga-se a um sítio diferente do sítio ativo?
• A Vmax é reduzida enquanto o Km aparente permanece inalterado (não competitivo puro) ou também é alterado (misto)?
• O excesso de substrato pode superar a inibição?

Key concepts

• Ligação a um sítio distinto do sítio ativo
• Vmax reduzida, Km aparente inalterado (não competitivo puro)
• Inibição mista como o caso geral
• Não superabilidade por excesso de substrato
• Linhas de Lineweaver-Burk intersetando-se no eixo 1/[S]

Key theories

Modelo de ligação não mutuamente exclusiva

Na inibição não competitiva pura, o inibidor liga-se à enzima livre e ao complexo enzima-substrato com a mesma afinidade, de modo que a ligação do substrato e do inibidor são independentes; o tratamento em estado estacionário prevê um Km inalterado e uma Vmax reduzida pelo fator 1/(1 + [I]/Ki). A inibição mista generaliza isso para afinidades desiguais.

Mechanisms

Um inibidor não competitivo liga-se a um sítio diferente do sítio ativo e pode ligar-se tanto à enzima livre quanto ao complexo enzima-substrato. No caso puro, os dois eventos de ligação são independentes, de modo que o inibidor diminui a concentração efetiva da enzima ativa: a Vmax diminui pelo fator 1/(1 + [I]/Ki) enquanto o Km aparente permanece inalterado, e a inibição não pode ser superada pela adição de substrato (Cornish-Bowden, 1974; Cornish-Bowden, 2012). Num gráfico de duplo recíproco, as linhas para diferentes concentrações de inibidor intersetam-se no eixo 1/[S]. A inibição mista é o caso geral em que o inibidor se liga à enzima livre e ao complexo com diferentes afinidades, alterando tanto o Km quanto a Vmax. A ligação a um sítio regulatório liga o comportamento não competitivo a modelos alostéricos de mudança conformacional (Monod, 1965).

Clinical relevance

Inibidores que atuam longe do sítio ativo podem ser altamente seletivos e não são superáveis pelo acúmulo de substrato, uma propriedade relevante para como seus efeitos são descritos farmacologicamente (Copeland, 2013). Este verbete explica o mecanismo para referência e educação e não fornece conselhos de dosagem ou tratamento.

History

A separação cinética da inibição não competitiva, acompetitiva e mista, e métodos gráficos convenientes para estimar suas constantes de inibição, foram consolidados na literatura de cinética enzimática, incluindo o método de replot de Cornish-Bowden de 1974 (Cornish-Bowden, 1974). O modelo alostérico de Monod, Wyman e Changeux forneceu uma justificativa estrutural para a inibição em sítios distintos do sítio ativo (Monod, 1965).

Key figures

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

Seminal works

• cornish-bowden-1974
• monod-1965

Frequently asked questions

Como a inibição não competitiva difere da inibição competitiva?

Um inibidor competitivo liga-se ao sítio ativo e aumenta o Km enquanto deixa a Vmax inalterada, e é superado pelo excesso de substrato; um inibidor não competitivo puro liga-se em outro local, diminui a Vmax enquanto deixa o Km inalterado, e não pode ser superado pela adição de substrato.

O que é inibição mista?

A inibição mista é o caso geral em que o inibidor se liga à enzima livre e ao complexo enzima-substrato com diferentes afinidades, de modo que tanto o Km aparente quanto a Vmax mudam; a inibição não competitiva pura é o caso especial em que as duas afinidades são iguais.