Конкурентное торможение, взаимодействие субстратов

Все рассматриваемые обычно типы угнетения реакции предусматривают прямое соединение фермента и ингибитора. Известны и иные виды торможения, когда ингибитор блокирует не фермент, а субстрат (или кофермент, или металл-активатор). При этом они становятся недоступными для взаимодействия с ферментом. Естественно, что такое воздействие может произойти только тогда, когда концентрация (количество) ингибирующего вещества близка к концентрации субстрата или кофактора. Если увеличить количество субстрата или кофактора, то описываемое торможение будет снято. Возможно и конкурентное торможение, при котором ингибитор конкурирует не с субстратом, а с коферментом или металлом, активирующим фермент. [c.63]

Существует большое количество веществ, взаимодействие которых с ферментом снижает активность такие вещества называют ингибиторами. Если фермент не абсолютно специфичен, то ингибитор, имеющий некоторое сходство с субстратом данного фермента, может вступать во взаимодействие с активной группой и блокировать ее. Это явление называется конкурентным торможением. Если же ингибитор совершенно иначе взаимодействует с ферментом, чем субстрат, то повышение концентрации субстрата не может привести к вытеснению ингибитора, и торможение [c.57]

Конкурентное ингибирование. Конкурентные ингибиторы вызывают торможение ферментативной реакции за счет структурного сходства молекулы ингибитора с молекулой субстрата. В этом случае ингибитор и субстрат, будучи схожими по строению, конкурируют между собой за активный центр фермента. Ингибирование наступает вследствие того, что ингибитор в силу большего стехиометрического соответствия связывает часть молекул фермента в ингибитор-ферментные комплексы, лишая тем самым субстрат возможности взаимодействовать с истинным ферментом. Общую схему конкурентного ингибирования можно представить так [c.115]

Следует отметить, что уравнение (4.13) выведено для равновесных условий при отсутствии в системе субстрата. Если в реакционную смесь внесен субстрат, то кинетические соотношения становятся гораздо более сложными, поскольку для всех типов ингибирования (за исключением чистого неконкурентного ингибирования) добавление субстрата приводит к смещению равновесия между свободным и связанным ингибиторами. В том случае, когда связывание субстрата происходит очень быстро, единственно возможный подход к выяснению механизма действия ингибитора состоит в отыскании полного решения сложных уравнений, описывающих конкурентное ингибирование в области В. К счастью, по крайней мере для некоторых ингибиторов, обладающих высоким сродством к ферменту, высвобождение ингибитора из комплекса EI происходит настолько медленно, что смещением равновесия Е -Ь I EI под действием субстрата можно пренебречь. Например, Майерсу [117] удалось описать ингибирование псевдо-холинэстеразы мощным конкурентным ингибитором Nu 683 при помощи уравнения (4.13). Таким образом, низкая скорость взаимодействия фермента с ингибитором привела фактически к тому, чтр торможение реакции приобрело характер неконкурентного ингибирования. Рассматривая только случай 50 %-ного ингибирования (а = 0,5), Майерс преобразовал уравнение (4.13) к очень простому виду [c.101]

Несколько лет назад в нашей группе было обнаружено, что АДФ — субстрат окислительного фосфорилирования — вызывает необычное торможение АТФазной активности, по ряду параметров принципиально отлйчающееся от обычного конкурентного торможения [46, 47] и по всем параметрам соответствующее понятию о гистерезисных явлениях в энзимологии [44, 45]. Детальное изучение взаимодействия митохондриальной АТФазы с АДФ было предметом исследования нашей группы в течение последних четырех лет. Результаты этих работ опубликованы [48—55] и были доложены на нескольких конференциях. [c.30]

Антагонизм лекарственных препаратов можно объяснить, предположив, что вещества, вызывающие ответную реакцию ткани, т. е. агонисты, вызывают сокращение или расслабление, взаимодействуя с характерными молекулярными структурами или рецепторами внутри или вне клетки. Кроме того, предполагают, что каждый агонист имеет свой специфический рецептор. Эта комбинация агонист — рецептор вызывает реакцию клетки, механизм которой не совсем понятен. 1Г1редполагают также, что каждый а нтагонист специфически соединяется с рецептором, связанным с агонистом. Торможение агониста лекарством-антагонистом может быть либо конкурентным, либо неконкурентным, аналогично ферментному торможению. Специфичность и направление метаболизма можно удовлетворительно объяснить исходя из действия ферментов. Такие реакции клетки, как расслабление или сокращение, могут быть объяснены степенью активации рецепторов. Механизм действия ферментов состоит в образовании комплекса фермент — субстрат, в котором субстрат специфически связан с комплементарной областью молекулы фермента затем этот комплекс может превращаться в фермент и продукты реакции. Как предполагают, точно так же соединение агониста с рецептором приводит сначала к механической или метаболической реакции. Также существует частичная аналогия между ферментами и рецепторами, хотя рецепторы не обладают ферментативной активностью по отношению к своим агонистам (Белло [44]). В противоположность ферментам существование рецепторов все еще не доказано, а рецепторная теория во многом обязана концепциям энзимологии. Очень сложно объяснить, каким образом комбинация агонист — рецептор вызывает реакцию клетки. [c.361]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология