Ферменты: ингибиторы и типы ингибирования. Тема 8

Содержание

Слайд 2

Ингибиторы – вещества, снижающие активность ферментов

Ингибиторы – вещества, снижающие активность ферментов

Слайд 3

Слайд 4

Пример необратимого ингибирования Инактивация химотрипсина и ацетилхолинэстеразы диизопропилфторфосфатом Фермент CH2 Каталитическая

Пример необратимого ингибирования

Инактивация химотрипсина и ацетилхолинэстеразы диизопропилфторфосфатом

Фермент

CH2

Каталитическая
группа (серин)

Н

F

Диизопропил-
фторфосфат

O

Ингибитор
связывается
с

ферментом
ковалентно
Слайд 5

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Обратимое ингибирование Конкурентное Неконкурентное Смешанное Аллостерическое

Обратимое ингибирование

Конкурентное

Неконкурентное

Смешанное

Аллостерическое

Слайд 9

Конкурентное ингибирование Фермент Субстрат Активный центр Без ингибитора Фермент-субстратный комплекс образуется

Конкурентное ингибирование

Фермент

Субстрат

Активный центр

Без ингибитора

Фермент-субстратный комплекс образуется

В присутствии ингибитора

Фермент

Субстрат

Ингибитор

Ингибитор занимает активный центр

и препятствует связыванию субстрата. Фермент-субстратный комплекс не образуется.
Слайд 10

Слайд 11

Слайд 12

Конкурентное ингибирование E +S ES E + P +I EI

Конкурентное ингибирование

E

+S

ES

E + P

+I

EI

Слайд 13

Неконкурентное ингибирование Фермент Субстрат Активный центр Ингибитор Фермент-субстратный комплекс образуется, но

Неконкурентное ингибирование

Фермент

Субстрат

Активный центр

Ингибитор

Фермент-субстратный комплекс образуется, но из-за изменения конформации активного

центра снижается скорость реакции
Слайд 14

Неконкурентное ингибирование +S ESI +I E +S ES E + P +I EI

Неконкурентное ингибирование

+S

ESI

+I

E

+S

ES

E + P

+I

EI

Слайд 15

НЕКОНКУРЕНТНОЕ ИНГИБИРОВАНИЕ - это ситуация, когда ингибитор и субстрат не имеют

НЕКОНКУРЕНТНОЕ ИНГИБИРОВАНИЕ - это ситуация, когда ингибитор и субстрат не имеют

структурного сходства и ингибитор не влияет на образование F-S-комплекса; образуется тройной ESI -комплекс. Такие ингибиторы влияют на каталитическое превращение субстрата. Они могут связываются как непосредственно с каталитическими группами активного центра фермента, так и вне активного центра фермента. Но в любом случае они влияют на конформацию активного центра.

Цитохром с-оксида́за (цитохромоксидаза) или цитохром с-кислород-оксидоредуктаза, 

2 белок - R - Fe2+ + ½ О2 ↔ 2 белок - R - Fe3+ + ½ О 

В качестве неконкурентного ингибитора выступают ЦИАНИДЫ. Они прочно связываются с ионами железа цитохромоксидазы. Этот фермент является одним из компонентов дыхательной цепи. Блокирование дыхательной цепи приводит к мгновенной гибели организме. Действие можно снять только с помощью РЕАКТИВАТОРОВ.

Слайд 16

Конкурентное ингибирование (полное и частичное) Меняется сродство фермента к субстрату. Меняется

Конкурентное
ингибирование
(полное и частичное)

Меняется сродство фермента к субстрату.
Меняется кажущаяся KM


VMAX не меняется

Неконкурентное
ингибирование

Сродство фермента к субстрату не меняется. Кажущаяся КМ не меняется.
Уменьшается VMAX

Смешанное
ингибирование

Меняется как кажущаяся KM , так и VMAX

Слайд 17

Слайд 18

V [S] Без ингибитора VMAX В присутствии конкурентного ингибитора VMAX/2 KM

V

[S]

Без ингибитора

VMAX

В присутствии конкурентного ингибитора

VMAX/2

KM

KM

В присутствии неконкурентного ингибитора

VMAX

VMAX/2

Слайд 19

Аллостерические ферменты Не все ферменты подчиняются кинетике Михаэлиса-Ментен. Большая группа аллостерических

Аллостерические ферменты
Не все ферменты подчиняются кинетике Михаэлиса-Ментен.
Большая группа аллостерических ферментов имеет

сигмоидную зависимость скорости реакции от концентрации субстрата.
Слайд 20

Аллостерическая регуляция В результате действия ингибитора теряется способность субстрата связываться с

Аллостерическая регуляция
В результате действия ингибитора теряется способность субстрата связываться с ферментом

(чем данное явление и отличается от неконкурентного ингибирования). В случае аллостерического ингибирования фермент-субстратный комплекс не образуется. Действующие таким образом вещества называются аллостерическими ингибиторами.
Слайд 21

Фермент Субстрат Активный центр Без ингибитора Фермент-субстратный комплекс образуется

Фермент

Субстрат

Активный центр

Без ингибитора

Фермент-субстратный комплекс образуется

Слайд 22

В присутствии аллостерического ингибитора Фермент Субстрат Ингибитор Связывание ингибитора не с

В присутствии аллостерического ингибитора

Фермент

Субстрат

Ингибитор

Связывание ингибитора не с активным центром приводит изменение

конформации активного центра, что препятствует связыванию им субстрата
Слайд 23

Слайд 24

Слайд 25

Слайд 26

Слайд 27

Слайд 28

Первоначально суицидный ингибитор связывается с ферментом обратимо, а затем образует ковалентное

Первоначально суицидный ингибитор связывается с ферментом обратимо, а затем образует ковалентное

соединение с активным центром фермента, что приводит к необратимому ингибированию активности фермента. Известным примером такого ингибитора является антибиотик пенициллин