Ингибирование фермента конкурентное

Рис. 2.127. Различие в кинетическом проявлении конкурентного и неконкурентного ингибирования фермента в полиферментной реакции. Зависимость стационарной концентрации субстрата от концентрации ингибитора (переменная (1 + //АГ.) для случаев конкурентного (а) и неконкурентного (б) механизмов ингибирования.

Различают три типа обратимого ингибирования ферментов конкурентное, неконкурентное и бесконкурентное их можно различить с помощью кинетического анализа. [c.261]

Ингибиторы могут взаимодействовать с ферментами обратимо и необратимо. Если ингибиторы блокируют функциональные группы активного центра, вступая во взаимодействие с субстратом, то их называют конкурентными, а если ингибирование является результатом взаимодействия ингибиторов с другими группами ферментов, то такие ингибиторы называются неконкурентными. При неконкурентном ингибировании ингибитор может взаимодействовать не только с ферментом, но и с фермент-субстратным комплексом. Не исключено также одновременное конкурентное и неконкурентное ингибирование ферментов. Вопросы ингибирования ферментов изложены Уэббом, а также Яковлевым. [c.161]

Различают три типа обратимого ингибирования ферментов конкурентное, неконкурентное и бесконкурентное. [c.76]

В таблице 3 приведены кинетические данные для гидролиза этилового эфира К-ацетил-Ь-тирозина, катализируемого а-химотрипоином в присутствии конкурентного ингибитора, метилового эфира М-ацетил-П-фенилаланил-Ь-аланина. Определить значение константы ингибирования фермента ОО-дипептидом, если начальная концентрация субстрата и начальное время реакции неизвестны. Определение концентрации непрореагировавшего субстрата в ходе ферментативной реакции проводилось в каждом случае через равные промежутки времени. [c.172]

Ингибитор фермента — вещество, соединяющееся с ферментом и лишающее его каталитической активности. Ингибитор может конкурировать с субстратом или быть неконкурентным. Если ингибитор конкурентный, то степень ингибирования фермента определяется соотношением концентраций ингибитора и субстрата. Молекулы ингибитора и субстрата конкурируют за присоединение к одному и тому же активному центру молекулы фермента. [c.399]

Конкурентное ингибирование — тип ингибирования фермента, которое можно снять, повысив концентрацию субстрата. [c.159]

Открытие витаминов сыграло исключительную роль в профилактике и лечении многих инфекционных заболеваний. Так как бактерии для своего роста и размножения также нуждаются в присутствии многих витаминов для синтеза коферментов, введение в организм структурных аналогов витаминов, называемых антивитаминами, приводит к гибели микроорганизмов. Антивитамины обычно блокируют активные центры ферментов, вытесняя из него соответствующее производное витаминов (кофермент), и вызывают конкурентное ингибирование ферментов (см. главу 4). К антивитаминам относят вещества, способные вызывать после введения в организм животных классическую картину гипо- или авитаминоза. [c.206]

Рис. 4.12. Конкурентное ингибирование. А. Простая схема, поясняющая механизм ингибирования. Б. Фермент сукцинатдегидрогеназа катализирует превращение янтарной кислоты в фумаровую. В. Конкурентное ингибирование фермента малоновой кислотой.

Конкурентное ингибирование проще всего можно распознать экспериментальным путем, определив влияние концентрации ингибитора на зависимость начальной скорости реакции от концентрации Субстрата. Для выяснения вопроса о том, по какому типу-конкурентному или неконкурентному-происходит обратимое ингибирование фермента (дополнение 9-3), весьма удобно преобразовать уравнение Михаэлиса-Ментен в линейную форму. Чаще всего для этой цели используют метод двойных обратных величин. Из графиков, построенных в двойных обратных координатах, можно определить также значение константы диссоциации комплекса фермент-ингибитор. Для реакции диссоциации [c.246]

Ингибирование цитохрома Р-450 ксенобиотиками осуществляется различными путями. Химическое вещество может связываться с апоферментом, вернее, с некоторыми гидрофобными сайтами, локализованными в белковой части фермента. Ингибирование фермента в данном случае конкурентно, так как ингибитор может вытесняться из энзима при помощи того или иного субстрата. Ксенобиотики, взаимодействующие с железом геминной группы цитохрома Р-450, ингибируют фермент, блокируя его способность активировать молекулярный кислород. Это ингибирование неконкурентно по своей природе. Соединения, разрушающие мембрану эндоплазматического ретикулума, в которую встроены энзимы биотрансформации, в частности цитохром Р-450, также являются ингибиторами этих энзимов. [c.525]

Некоторые специфические низкомолекулярные вещества и ионы способны ингибировать ферменты. При необратимом ингибировании ингибитор ковалентно соединяется с ферментом или же связывается с ним настолько прочно, что его диссоциация идет очень медленно. В отличие от этого обратимое ингибирование характеризуется тем, что равновесие между ферментом и ингибитором устанавливается быстро. Конкурентный ингибитор препятствует связыванию субстрата в активном центре. Он уменьшает скорость реакции путем снижения относительного количества молекул фермента, связавших субстрат. При неконкурентном ингибировании ингибитор снижает число оборотов фермента. Конкурентное ингибирование в отличие от неконкурентного снимается при повышении концентрации субстрата таким путем можно различить эти два вида ингибирования. [c.128]

Конкурентные ингибиторы имеют структуру, подобную субстрату, и конкурируют с ним за место связывания в активном центре фермента. Как видно из рис. 41, в случае конкурентного торможения ингибитор И) присоединяется к ферменту в том же участке, что и субстрат, в результате чего субстрат уже не может соединиться с ферментом. Конкурентное ингибирование обратимо и зависит от концентрации ингибитора и субстрата. При высокой концентрации субстрата такие ингибиторы неэффективны. [c.102]

Конкурентный ингибитор конкурирует с субстратом за связывание с активным центром, но в отличие от субстрата связанный с ферментом конкурентный ингибитор не подвергается ферментативному превращению. Отличительная особенность конкурентного ингибирования состоит в том, что его можно устранить или ослабить, просто повысив концентрацию субстрата. Например, если при заданных концентрациях субстрата и конкурентного ингибитора активность фермента подавлена на 50%, то мы можем уменьшить степень ингибирования, повысив концентрацию субстрата. [c.245]

Неконкурентное ингибирование фермента можно отличить от конкурентного путем анализа кинетических данных, выраженных графически в двойных обратных координатах, как показано в дополнении 9-3. [c.248]

Теория, описывающая реакцию бактерий на ингибиторы роста, базируется в основном на кинетике ингибирования ферментов и работает при допущении, что бактерии ведут себя так же, как ферменты. Эта аналогия проявляется в концепции двух основных типов ингибирования конкурентного ингибирования, при котором ингибитор конкурирует с лимитирующим рост субстратом из-за сходства с этим субстратом, и неконкурентного, когда ингибитор воздействует не так, как лимитирующий рост субстрат. В обоих случаях ингибирование описывается с помощью введения коэффициента [c.96]

Строение молекулы продукта Р не соответствует строению активного центра фермента, и ингибирование фермента продуктом часто не носит характера конкурентного торможения (т. е. борьбы между субстратом и ингибитором за активный центр фермента). Хотя конкурентное торможение и само по себе является средством регулирования и наблюдается в ряде случаев, все же ингибирование неконкурентного типа более интересно оно свидетельствует о наличии специфической связи между активным центром и точками молекулы фермента, которые, казалось бы, не имеют прямого отношения к каталитическому акту. [c.187]

Когда ингибитор имеет по своей структуре сродство к биосиеци-([)ическому субстрату конкретного фермента, происходит его присоединение к активному участку катализатора. Ингибитор мещает присоединению субстрата к ферменту, конкурируя с ним. Такое торможение называется конкурентным или компетитивным. В случае повыщения концентрации субстрата торможение прекращается. При неконкурентном ингибировании ингибитор присоединяется не там, где связывается субстрат, и от внесения избытка субстрата фермент не освобождается. В случае неконкурентного ингибирования фермент может одновременно связываться и с ингибитором, и с субстратом. [c.205]

Из этого уравнения ясно видны особенности ингибирования уравнение имеет тот же самый вид (линейность графиков сохраняется), максимальная скорость реакции не изменяется, но кажущаяся константа Михаэлиса возрастает по сравнению с Кт для неингибиро-ванной реакции в (СЯд-ЬО раз. На этом основании значение Кд можно определить экспериментально, поскольку определение в отсутствие Q дает Кт, а в присутствии Р получается /(т(<Э/Сд1)4 Если Р = 0 или /С<з очень мала, что указывает на низкое сродство р к ферменту, то ингибирования не наблюдается и кажущаяся Кт имеет нормальное значение. Далее, если Ао настолько велико, что определяет значение знаменателя в уравнении (17), т. е. если концентрация субстрата достаточна для достижения максимальной скорости реакции, то член QKQ опять-таки не влияет на величину знаменателя и максимальная скорость реакции не изменяется. Таким образом, ингибирование носит конкурентный характер оно выражено в наибольшей степени при высокой концентрации ингибитора или низкой концентрации субстрата и исчезает при очень низкой концентрации ингибитора или очень высокой концентрации субстрата. Это весьма наглядно видно на графиках, изображающих кинетику нормальной и конкурентно ингибированной ферментативных реакций (фиг. 8). [c.69]

Описанный тип ингибирования обычно называют конкурентным ингибированием, т. к. при этом имеет место конкуренция между молекулами ингибитора и субстрата за присоединение к активному центру фермента. Известны и другие типы ингибирования ферментов, рассмотрение которых выходит за рамки этого курса. [c.263]

Известны различные низкомолекулярные соединения, которые могут снижать скорость ферментативных реакций. Такие соединения называются ингабиторами ферментов. Важно понимать, что ингибирование — это один из нормальных способов регулирования активности ферментов. Многие лекарственные препараты и яды также действуют как ингибиторы ферментов. Ингибирование бывает конкурентным и неконкурентным. Неконкурентное ингибирование может быть обратимым и необратимым. [c.162]

Самый распространенный тип ингибирования назван конкурентным ингибированием, поскольку наиболее простое объяснение этого типа ингибирования сводится к тому, что ингибитор связывается с тем же самым центром молекулы фермента, что и субстрат, с образованием непродуктивного комплекса. Другими словами, субстрат и ингибитор конкурируют за один и тот же центр связывания и, следовательно, может образоваться только один комплекс фермента с ингибитором — Е1. В простейшем случае конкурентного ингибирования Е1 представляет собой тупиковый комплекс, поскольку распадается он только в результате диссоциации на исходные компоненты (Е Ч- I). Поэтому концентрация комплекса Е1 определяется истинной константой равновесия = [Е1[11/[ЕЦ (см. разд. 3.7), которую называют константой ингибирования. Для многих более сложных типов ингибирования, включая и большинство типов ингибирования продуктом реакции, константу ингибирования нельзя рассматривать как истинную константу равновесия, потому что комплекс фермента с ингибитором не является тупиковым . [c.80]

Ингибирование ферментов лежит в основе действия антибиотиков и других химиотерапевтических препаратов (см., например, дополнение 6-А). Однако многие лекарственные препараты взаимодействуют с рецепторами, расположенными на клеточной поверхности, которые не являются ферментами в обычном смысле этого слова. Согласно теории рецепторов, разработанной примерно в 1937 г., близкие по структуре лекарственные препараты часто оказывают аналогичное действие, поскольку связываются с одним и тем же рецептором. В нормальных условиях рецептор может связывать гормон, нейромедиатор или какой-либо метаболит, структурно близкий лекарственному препарату. С"вязывание с соответствующим рецептором препаратов одного класса, называемых в фармакологической литературе агонистами, вызывает в клетке ту же реакцию, что и связывание гормона. В то же время соединения с родственной структурой могут. действовать и как антагонисты связывание их с рецептором не вызывает должного ответа. Вза имоотношения агониста и антагониста часто носят конкурентный характер, подобный конкурентному ингибированию ферментов. [c.32]

Непродуктивное связывание при обсуждении вопросов ингибирования ферментов, как правило, не рассматривается более-того, о нем вообще редко упоминают. Между тем ясно, что непродуктивное связывание является особым случаем конкурентного ингибирования и его необходимо принимать во внимание при интерпретации результатов, полученных с несколькими субстратами для фермента, обладающего низкой специфичностью. Следует отметить, что термин субстратное ингибирование обычно используют в применении к бесконкурентному варианту непродуктивного связывания. Субстратному ингибированию посвящен следующий раздел. [c.97]

Пространственная разобщенность протеолитических ферментов и субстрата в сложно организованных клетках эукариот обеспечивает клеточную целостность. В случае незапланированного выхода протеиназ из лизосом каждая из них связывается со своим специфическим ингибитором - белком, расположенным в цитозоле, ингибирование носит конкурентный характер и препятствует развитию автолиза растущей и делящейся клетки. При закисле-нии среды (pH < 4-6) протеазы освобождаются от ингибиторов путем автокатализа и производят неселективный протеолиз других клеточных (дрожжевых) белков. При синтезе протеаз они в форме проферментов транспортируются из цитозольных полисом в вакуоли, что защищает клеточные белки от разрушения. В процессе [c.82]

Математическое описание ингибирования с помощью функции Халдейна соответствует конкурентному ингибированию фермента субстратом. Уравнение (2.1) преобразуется при этом к виду [c.53]

Наряду с конкурентным ингибированием ферментов наблюдается и неконкурентное, когда агент, атакующш активный центр фермента, не мо кет быть вытеснен субстратом нн прп какпх концентрациях последнего. Неконкурентное ингибирование пмеет место прп всех необратимых химических изменениях активного центра. Кинетически дело сводится к тому, что вместо начальной концентрации фермента необходимо подставлять в уравнение более низкую концентрацию е активного фермента. Количество фермента Сд — е выведено пз строя ядом. Следовате. ьно, пз е-нится константа Михаэлиса а в диаграмме Лапнуивера [c.161]

Активность фенилаланиндезаминазы ячменя зависит от наличия свободных сульфгидрильных групп, и в этом отношении фермент похож на а-дезаминазы, которые используют в качестве субстрата аспарагиновую кислоту и гистидин. В противоположность этим ферментам фенилаланиндезаминаза не нуждается в присутствии металлов, действующих в качестве активаторов. Заметное конкурентное ингибирование фермента вызывают низкие концентрации ь-тиро- [c.323]

Второй важный вывод связан с принципиальным различием в кинетическом проявлении конкурентного и неконкурентного ингибирования. Для конкурентного ингибирования существует линейная связь между уровнем концентрации ингибитора и стационарным уровнем концентрации субстрата и на любом отрезке концентрации ингибитора (от нуля до бесконечности). Для неконкурентного ингибитора это не так. Его концентрация в системе может достичь критической, при которой начинает неограниченно расти концентрация субстрата ингибируемого фермента. [c.315]

Приведенная схема превращений тиофоса не отражает образования комплекса с холинэстеразой, приводящего к ее ингибированию. Согласно принятым взглядам (Alridge, Davidson, 1952) происходят следующие реакции, основанные на конкурентном ингибировании фермента 1) тиофос параоксон 2) параоксон-Нхолинэстераза комплекс (параоксон — холин-эстераза)- п-нитрофенол-f инактивированная фосфорилирован-ная холинэстераза (холинэстераза — диэтиловый эфир фосфорной кислоты). [c.235]

Эта схема включает четыре формы фермента (Е, Е8, Е1 и Е18) и шесть реакций, протекающих между ними. Все простые случаи можно получить, если не учитывать некоторых реакций. Так, ингибирование является конкурентным (разд. 4.2), если отсутствуют форма Е18 и протекающие с ее участием реакции неконкурентным (разд.. 4.4), если "отсутствует Е1, и смешанным (разд. 4.3), если в схеме присутствует как форма Е1, так и форма Е18, однако прямой переход между ними невозможен. Схема Боттса — Моралеса особенно полезна при анализе ингибиторов, которые не являются продуктами реакции. Несмотря на то что продукты реакции составляют важный класс ингибиторов и по своим кинетическим свойства близки к ингибиторам, не являющимся таковыми, их связь с рассмотренной схемой менее очевидна. [c.79]

Попытки описать кинетику аллостерического ингибирования как конкурентную или неконкурентную по отношению к субстрату основаны на чисто механической аналогии, которая может ввесги в заблуждение. Поэтому мы будем говорить о двух классах регуляторных ферментов—ферментах К-ряда и ферментах У-ряда. Насыщение субстратом аллостерических ферментов К-ряда выглядит как конкурентный процесс в том смысле, что увеличивается (уменьшается сродство к субстрату), и при этом значение никак не изменяется. В случае аллостерических ферментов У-ряда уменьшается Кпах (снижается каталитическая эффективность), но кажущееся значение остается неизменным. Изменения или по всей вероятности, обусловлены конформационными изменениями в каталитическом центре, вызванными связыванием аллостерического ингибитора в аллостерическом центре. В аллостерических ферментах К-ряда эти конформационные изменения приводят к ослаблению связи между субстратом и субстратсвязывающими остатками. В аллостерических ферментах У-ряда основной эффект заключается в изменении ориентации каталитических остатков, что приводит к понижению Однако могут наблюдаться и промежуточные случаи, когда конформационные изменения сказываются и на и на У . [c.108]

В связи с вышеприведенной схемой (см. рис. 5.6) можно легко понять эффект ингибирования различными веществами холинэстераз. Например, соли карбаминовой кислоты (прозерин, эзерин) в низких концентрациях (10 М - 10 М) угнетают активность ферментов гидролиза холиновъг эфиров. Аминогруппа шиибитора, находящаяся рядом с карбонильной группой, связывается с анионным центром холинэстеразы, не затрагивая эстеразный центр. Ингибирование носит конкурентный характер и может быть обратным. [c.67]

Важное значение аденинового кольца для связывания молекулы НАД было показано также в опытах по конкурентному ингибированию различными производными аденина [133, 134, 143, 144]. Связывание производных аденина и никотинамида происходит в различных участках поверхности фермента [132, 133]. В опытах по oднoвpeмeннtDмy ингибированию двумя конкурентными ингибиторами оказалось, что все производные никотинамида связываются одновременно с производными аденина [135, 138]. Величины [c.57]