HA

MO

W

AN

IE

OD

W

RA

CA

LN

E

I

NI

EO

DW

RA

CA

LN

E

P A

U

L I

N

A

S

Z

Y

M

C

Z

A

K

,

G

R

.

8

INHIBICJA ODWRACALNA

 czasowe wyłączenie cząsteczek enzymów wiążących

inhibitor z udziału w katalizie

 wiązania niekowalencyjne (wiązania wodorowe, jonowe,

oddziaływania hydrofobowe)

 łatwe do usunięcia (rozcieńczenie, dializa)
 rodzaje:



kompetycyjna



niekompetycyjna



mieszana



akompetycyjna

INHIBICJA MIESZANA

 inhibitor może wiązać się zarówno z enzymem, jak i

kompleksem ES

 poprzez wiązanie z miejscem allosterycznym inhibitor

zmienia konformację enzymu, co zmniejsza powinowactwo
substratu do miejsca aktywnego

 K

m

wzrasta, V

max

maleje

INHIBICJA AKOMPETYCYJNA

 inhibitor może wiązać się jedynie z kompleksem ES, tworząc

kompleks Enzym-Inhibitor-Substrat

 zmniejszone jest stężenie ES, zwiększa to pozorne

powinowactwo enzymu do substratu, wartość K

m

jest

mniejsza

 utworzony kompleks EIS jest enzymatycznie nieaktywny,

reakcja nie może być kontynuowana

ZASTOSOWANIE

Odwracalne inhibitory acetylocholinesterazy  leczenie

objawowe choroby Alzheimera:

 np. galantamina - zwiększa napięcie mięśni szkieletowych,

powoduje skurcz oskrzeli, nasila wydzielanie potu i soków
trawiennych, zwęża źrenice, przenika do OUN i ułatwia
przewodnictwo nerwowe. Zwiększa również stężenie
acetylocholiny.

 donepezil, takryna

Inhibitory proteaz – klasa leków antyretrowirusowych,

stosowanych w leczeniu AIDS

 np. rytonawir – konkuruje z substratem proteazy HIV o

miejsce aktywne enzymu

 typranawir – budowa nie jest oparta na strukturze peptydu,

więc nie jest substratem peptydazy – jest mniej skłonny do
degradacji

HAMOWANIE NIEODWRACALNE

 wiązania kowalencyjne z łańcuchami bocznymi

aminokwasów centrum aktywnego lub katalitycznego

 często zawierają reaktywne grupy funkcyjne (aldehydowe,

halogenoalkany, alkeny)

 specyficzne dla jednej klasy enzymów
 nie niszczą struktury białek
 sposoby:



inhibitory samobójcze



analogi stanu przejściowego



grupowo specyficzny reagent

INHIBITORY SAMOBÓJCZE

 enzym uczestniczy w aktywacji inhibitora
 powstaje reaktywny związek pośredni
 nieaktywny inhibitor podobny do substratu
 zalety:



inhibitor podobny do znanego substratu



łatwo wprowadzić reaktywną grupę chemiczną



aktywacja TYLKO przez enzym docelowy

 przykłady: penicylina, sulbaktam, AZT, 5-FU, starsze

inhibitory MAO

ZASTOSOWANIE W LECZENIU ŚPIĄCZKI
AFRYKAŃSKIEJ

 w leczeniu śpiączki afrykańskiej –

difluorometyloornityna



inhibitor samobójczy dla dekarboksylazy ornityny



reguluje podziały komórkowe



katalizuje pierwszy etap syntezy poliamin



krótki okres półtrwania



pasożyt nie metabolizuje jej wystarczająco szybko

ANALOGI STANU PRZEJŚCIOWEGO

stan przejściowy substratu (czyli substrat

w stanie wzbudzonym) jest bardzo
nietrwały, analogi mają mniejsze
powinowactwo do enzymu, ale są
trwalsze.

ZASTOSOWANIE

penicylina:
 inhibitor transpeptydazy d-alanylowej
 jest analogiem stanu przejściowego d-alanylo-d-alaniny

(składnik mureiny)

zapobieganie oporności na antybiotyki:
 amidaza penicylinowa  kwas penicylinoaminowy (substrat

półsyntetycznej penicyliny) zawierający kwas o reszcie
analogicznej do stanu przejściowego penicyliny

Inhibitory β-laktamaz (hydrolizują wiązanie  β-laktamowe w

cząsteczce antybiotyku),

 np. kwas klawulanowy - łączy się z miejscem aktywnym β-

laktamaz, uniemożliwiając jego interakcję z antybiotykiem
lub sulbaktam (syntetyczny)

kwas klawulanowy + amoksycyklina  Augmentin, Amoksiklav

GRUPOWO SPECYFICZNY REAGENT

 wiązanie kowalencyjne z resztą Ser lub Cys (reaktywne

grupy -OH i -SH) w miejscu aktywnym enzymu

 przykład: diizopropylofluorofosforan (DIPF) – hydrolizuje

wiązanie pomiędzy P i F,
P łącząc się z Ser w miejscu aktywnym dezaktywuje enzym

ZASTOSOWANIE

 DIPF reaguje z miejscem aktywnym acetylocholinesterazy,

nieodwracalnie go hamując i uniemożliwiając przekazywanie
impulsów  w gazach bojowych (LD < 100mg)