Avainero palautuvan ja irreversiibelin eston välillä on se, että reversiibeli esto on eräänlainen entsyymi-inhibitio, jossa inhibiittorin dissosiaatio entsyymi-inhibiittorikompleksista on mahdollista ei-kovalenttisen sitoutumisen vuoksi. Toisa alta irreversiibeli esto on eräänlainen entsyymin esto, jossa inhibiittorin dissosiaatio entsyymi-inhibiittorikompleksista ei ole mahdollista kovalenttisen sitoutumisen vuoksi.
Entsyymit ovat proteiineja, jotka toimivat elimistössämme biologisina katalyytteinä. Ne lisäävät reaktionopeutta. Substraatit sitoutuvat entsyymien aktiivisiin kohtiin ja muuttuvat tuotteiksi. Entsyymit ovat kuitenkin spesifisiä substraateille. Tietyt estäjät voivat säädellä tai estää entsyymien toimintaa. On olemassa kahdenlaisia entsyymien estoprosesseja; nimittäin ne ovat palautuva esto ja peruuttamaton esto. Reversiibelissä estämisessä inhibiittori sitoutuu entsyymiin ei-kovalenttisesti, kun taas irreversiibelissä estämisessä inhibiittori sitoutuu entsyymiin joko kovalenttisesti tai ei-kovalenttisesti. Nämä kaksi prosessia eroavat toisistaan, ja tämän artikkelin tarkoituksena on käsitellä yksityiskohtaisesti palautuvan ja palautumattoman eston eroa.
Mikä on palautuva esto?
Kääntyvässä estämisessä inhibiittori inaktivoi entsyymin sitoutumalla ei-kovalenttisesti siihen. Näin ollen reversiibeli esto ei ole voimakas vuorovaikutus entsyymin ja inhibiittorin välillä. Näin ollen substraatin pitoisuutta lisäämällä tämä voidaan helposti kääntää ja entsyymi on mahdollista aktivoida uudelleen helposti. Lisäksi on olemassa kaksi päätyyppiä palautuvia estoprosesseja; nimittäin ne ovat kilpailevia estoja ja ei-kilpailevia estoja.
Kilpailevassa estämisessä inhibiittori muistuttaa substraattia ja kilpailee substraatin kanssa entsyymin aktiivisesta kohdasta. Kun inhibiittori v altaa aktiivisen kohdan, substraatti ei voi sitoutua entsyymin kanssa, eikä reaktiota tapahdu. Kuitenkin, kun substraattipitoisuus on korkea, kilpaileva esto voidaan estää.
Kuva 01: Kääntyvä esto
Toisa alta ei-kilpailevassa estämisessä inhibiittori ei muistuta substraattia. Näin ollen se ei kilpaile substraatin kanssa aktiivisen kohdan sitoutumisesta. Se sitoutuu entsyymin eri kohtaan (allosteerinen kohta) ja muuttaa entsyymin kolmiulotteista rakennetta. Kun entsyymin kolmiulotteinen rakenne muuttuu, sen aktiivisuus vähenee. Näin ollen reaktio tapahtuu hitaammin tai sitä ei tapahdu.
Mikä on peruuttamaton esto?
Peruuttamaton esto on toinen entsyymin eston tyyppi, jossa inhibiittori sitoutuu entsyymiin vahvalla kovalenttisella sidoksella ja estää entsyymiaktiivisuutta. Siksi inhibiittoria on vaikea irrottaa entsyymistä. Siksi reaktiota ei ole mahdollista kääntää. Irreversiibelit inhibiittorit sisältävät usein reaktiivisia funktionaalisia ryhmiä. Siten ne voivat sitoutua entsyymin aminohappoketjuihin ja muodostaa kovalenttisia sidoksia.
Kuva 02: Peruuttamaton esto
Lisäksi irreversiibelit estäjät ovat spesifisiä. Siksi ne eivät sitoudu kaikkiin proteiineihin. Joitakin esimerkkejä palautumattomista estäjistä ovat penisilliini, aspiriini, di-isopropyylifluorifosfaatti jne. Peruuttamattomia estäjiä on kolmenlaisia; nimittäin ne ovat ryhmäspesifisiä reagensseja, substraattianalogeja ja itsemurha-inhibiittoreita.
Mitä yhtäläisyyksiä palautuvalla ja peruuttamattomalla estämisellä on?
- Reversiibeli ja palautumaton esto ovat kahden tyyppisiä entsyymien estoreittejä.
- Molemmissa tapauksissa inhibiittori sitoutuu entsyymiin.
- Molemmat voivat myös muuttaa entsyymin katalyyttistä aktiivisuutta.
Mitä eroa on palautuvalla ja peruuttamattomalla estolla?
Reversiibeli esto ja irreversiibeli esto ovat kahden tyyppisiä entsyymien estoreittejä. Keskeinen ero palautuvan ja peruuttamattoman eston välillä on, että reversiibeli esto on mahdollista kumota, kun taas peruuttamatonta estoa ei ole mahdollista kumota. Lisäksi reversiibelissä estämisessä inhibiittori sitoutuu entsyymiin heikon ei-kovalenttisen vuorovaikutuksen avulla, kun taas irreversiibelissä estämisessä inhibiittori sitoutuu entsyymiin vahvalla kovalenttisella sidoksella. Siksi entsyymi-inhibiittorikompleksin dissosiaatio on nopeaa reversiibelissä inhibitiossa, kun taas entsyymi-inhibiittorikompleksin dissosiaatio on hidasta ja kovaa irreversiibelissä inhibitiossa. Siten se on toinen ero palautuvan ja peruuttamattoman eston välillä.
Lisäksi reversiibelissä estämisessä, kun inhibiittori poistuu, entsyymi alkaa toimia uudelleen, kun taas irreversiibelissä estämisessä entsyymi ei ala enää toimia, vaikka inhibiittori poistuu entsyymistä. Siksi tämä on myös ero palautuvan ja peruuttamattoman eston välillä. Lisäksi on olemassa kaksi päätyyppiä palautuvaa estoa, nimittäin kompetitiivista estoa ja ei-kilpailevaa estoa, kun taas on olemassa kolmenlaisia palautumattomia estoja, nimittäin ryhmäspesifiset reagenssit, substraattianalogit ja itsemurha-inhibiittorit.
Alla on infografiikka palautuvan ja peruuttamattoman eston eroista.
Yhteenveto – Reversiibeli vs peruuttamaton esto
Entsyymin esto voi olla joko palautuvaa tai peruuttamatonta. Yhteenvetona palautuvan ja irreversiibelin eston erosta; reversiibelissä estämisessä inhibiittori sitoutuu entsyymiin ei-kovalenttisesti. Näin ollen inhibiittorin irtoaminen entsyymistä on helppoa ja nopeaa. Toisa alta irreversiibelissä estämisessä inhibiittori sitoutuu entsyymiin kovalenttisesti. Siksi inhibiittori sitoutuu voimakkaasti entsyymiin ja entsyymi-inhibiittorikompleksin dissosiaatio on hidasta ja kovaa. Siksi tämä on avainero palautuvan ja peruuttamattoman eston välillä. Lisäksi reversiibelissä estämisessä reaktio voidaan kääntää ja entsyymi voidaan aktivoida uudelleen. Mutta peruuttamattomassa estossa reaktiota ei voida peruuttaa eikä entsyymiä voida aktivoida uudelleen.
