Ингибитор — это молекула, которая тормозит фермент. Три способа обратимы (фермент можно «отпустить»), один — нет. Заодно это половина всей фармакологии: многие лекарства — именно ингибиторы.
Тип ингибирования проще всего опознать по тому, как меняются Km и Vmax.
Ингибитор похож на субстрат и садится в тот же активный центр — просто занимает место. Пока он там, субстрат не влезает. Но это обратимо: добавь субстрата побольше — по закону «кто кого перетолкает» он вытеснит ингибитора. Поэтому Vmax достижим (просто нужно больше субстрата → Km растёт).
В аптеке:
Статины занимают активный центр фермента синтеза холестерина; ИАПФ — фермента, поднимающего давление.
Ингибитор садится не в активный центр, а в отдельный «боковой» (аллостерический) карман — причём и на свободный фермент, и на уже связавший субстрат. Субстрат по-прежнему связывается, но продукт не образуется. Равновесие не сдвинуто → Km тот же; но часть ферментов «выведена из строя» → полного насыщения не достичь → Vmax падает.
В аптеке:
ИМАО не дают расщеплять норадреналин/дофамин (при депрессии); оксамат тормозит лактатдегидрогеназу — влияет на судьбу пирувата и глюконеогенез.
Ингибитор садится только на комплекс фермент–субстрат: боковой карман открывается лишь после того, как субстрат уже сел. Он запирает комплекс — продукта нет. Субстрат «утягивается» в этот тупик → его свободная концентрация падает → и Km, и Vmax снижаются.
В аптеке (и в токсикологии):
Мышьяк бьёт по ферменту шага 6 гликолиза — прямая связь с нашим уроком; литий применяют при биполярном расстройстве.
Ингибитор садится как «аналог субстрата», но вместо слабой связи образует ковалентную — намертво. Фермент больше никогда не заработает: реакция необратима. Три обратимых типа выше можно «отпустить» — этот нет.
Примеры — от яда до лекарства:
Зарин (нервно-паралитический газ) необратимо блокирует расщепление ацетилхолина — смертельно. Аспирин так же необратимо блокирует циклооксигеназу — но это уже во благо.