Nonkompetitif İnhibisyon
Nonkompetitif inhibisyon, bir inhibitörün aktif bölgeden farklı bir yere bağlanması ve substratın bağlı olup olmamasına bakılmaksızın katalizi azaltmasıyla meydana gelmektedir. Klasik formunda, maksimum hız Vmax'ı düşürürken, görünür Km'yi değiştirmemektedir; çünkü daha fazla substrat eklemek, aktif bölge için rekabet etmeyen bir inhibitörü yerinden çıkaramamaktadır.
Tanım
Nonkompetitif inhibisyon, inhibitörün serbest enzime ve enzim-substrat kompleksine aktif bölgeden farklı bir yerde eşit afiniteyle bağlandığı, Vmax'ı düşürürken görünür Km'yi değiştirmeyen bir geri dönüşümlü inhibisyon türüdür; miks inhibisyon ise, iki afinitenin farklı olduğu daha genel bir durumu ifade etmektedir.
Kapsam
Bu madde, nonkompetitif ve daha geniş kapsamlı miks inhibisyonun bağlanma mantığını, Michaelis-Menten parametreleri üzerindeki etkilerini ve kinetik olarak kompetitif inhibisyondan nasıl ayırt edildiklerini kapsamaktadır. Bu, biyokimyasal ve metodolojik bir referans olup, klinik bir rehberlik sağlamamaktadır.
Temel sorular
- İnhibitör, aktif bölgeden farklı bir yere mi bağlanmaktadır?
- Vmax azalırken görünür Km değişmeden mi kalmaktadır (saf nonkompetitif) yoksa o da mı değişmektedir (miks)?
- Fazla substrat inhibisyonu aşabilmekte midir?
Anahtar kavramlar
- Aktif bölgeden farklı bir yere bağlanma
- Azalmış Vmax, değişmemiş görünür Km (saf nonkompetitif)
- Genel durum olarak miks inhibisyon
- Fazla substrat ile aşılamazlık
- Lineweaver-Burk çizgilerinin 1/[S] ekseninde kesişmesi
Temel kuramlar
- Karşılıklı Dışlayıcı Olmayan Bağlanma Modeli
- Saf nonkompetitif inhibisyonda inhibitör, serbest enzime ve enzim-substrat kompleksine aynı afiniteyle bağlanmaktadır, bu nedenle substrat ve inhibitör bağlanması bağımsızdır; kararlı durum yaklaşımı, değişmemiş bir Km ve 1/(1 + [I]/Ki) faktörü kadar azalmış bir Vmax öngörmektedir. Miks inhibisyon, bunu eşit olmayan afinitelere genellemektedir.
Mekanizmalar
Nonkompetitif bir inhibitör, aktif bölgeden farklı bir yere bağlanmakta ve hem serbest enzime hem de enzim-substrat kompleksine bağlanabilmektedir. Saf durumda, iki bağlanma olayı bağımsızdır, bu nedenle inhibitör aktif enzimin etkin konsantrasyonunu düşürmektedir: Vmax, 1/(1 + [I]/Ki) faktörü kadar azalırken, görünür Km değişmemektedir ve inhibisyon substrat eklenerek aşılamamaktadır (Cornish-Bowden, 1974; Cornish-Bowden, 2012). Çift ters grafik üzerinde, farklı inhibitör konsantrasyonları için çizgiler 1/[S] ekseninde kesişmektedir. Miks inhibisyon, inhibitörün serbest enzime ve komplekse farklı afinitelerle bağlandığı, hem Km'yi hem de Vmax'ı değiştirdiği genel bir durumdur. Bir düzenleyici bölgeye bağlanma, nonkompetitif davranışı konformasyonel değişimin allosterik modelleriyle ilişkilendirmektedir (Monod, 1965).
Klinik önem
Aktif bölgeden uzakta etki eden inhibitörler yüksek oranda seçici olabilmekte ve substrat birikimiyle aşılamamaktadır; bu özellik, etkilerinin farmakolojik olarak nasıl tanımlandığıyla ilgili bir özelliktir (Copeland, 2013). Bu madde, mekanizmayı referans ve eğitim amaçlı açıklamakta olup, dozaj veya tedavi tavsiyesi sağlamamaktadır.
Tarihçe
Nonkompetitif, unkompetitif ve miks inhibisyonun kinetik ayrımı ve inhibisyon sabitlerini tahmin etmek için uygun grafiksel yöntemler, Cornish-Bowden'ın 1974 yeniden çizim yöntemi de dahil olmak üzere enzim kinetiği literatüründe pekiştirilmiştir (Cornish-Bowden, 1974). Monod, Wyman ve Changeux'nun allosterik modeli, aktif bölgeden farklı yerlerdeki inhibisyon için yapısal bir gerekçe sağlamıştır (Monod, 1965).
Öne çıkan isimler
- Athel Cornish-Bowden
- Jacques Monod
- Jean-Pierre Changeux
İlgili konular
Temel eserler
- cornish-bowden-1974
- monod-1965
Sıkça sorulan sorular
- Nonkompetitif inhibisyon, kompetitif inhibisyondan nasıl farklılık göstermektedir?
- Kompetitif bir inhibitör aktif bölgeye bağlanmakta ve Vmax'ı değiştirmeden Km'yi artırmakta, fazla substrat ile aşılabilmektedir; saf bir nonkompetitif inhibitör ise başka bir yere bağlanmakta, Km'yi değiştirmeden Vmax'ı düşürmekte ve substrat eklenerek aşılamamaktadır.
- Miks inhibisyon nedir?
- Miks inhibisyon, inhibitörün serbest enzime ve enzim-substrat kompleksine farklı afinitelerle bağlandığı, bu nedenle hem görünür Km'nin hem de Vmax'ın değiştiği genel bir durumdur; saf nonkompetitif inhibisyon ise, iki afinitenin eşit olduğu özel bir durumdur.