يمكن انخفاض عمل الإنزيم بوجود بعض المواد المسماة المثبطات inhibitors الذي تؤثر على حركيات kinetics عمل الإنزيمات بواسطة تكوين معقدات عكسية مع أن الإنزيمات الحرة أو معقد المادة الأساس- الإنزيم أو كلاهما ويمكن تقسيم التثبيط العكسي إلى ثلاث أنواع هي:

أ. تثبيط عكسي تنافسي أو تثبيط مضاهي للمادة الأس competitive, substrate analogue المثبط يحمل تراكيب مماثلة إلى المادة الأساسية الحقيقية للإنزيم بحيث تتنافس مع المادة الأساس لتشغل جانب الارتباط الجريئة الإنزيم حيث يتم أشغال موقع الارتباط بواسطة المثبط بسبب تكوين معقد المثبط - الإنزيم I-E حيث يفقد الإنزيم قابليته للارتباط مع المادة الأساس، فالزيادة التدريجية في تركيز المثبط يسبب انخفاض تدريجي لألفة الإنزيم تجاه المادة الأساس مما يؤدي ذلك إلى زيادة تدريجية في قيمة ثابت ميكليس Km وهو ما يطلق عليه منحنيات double reciprocal curve الذي يتم الحصول عليه من العلاقة بين مقلوب السرعة الملحوظة 1/V ومقلوب تركيز المادة الأساس [S]/1في تراكيز مثبطات مختلفة [I] حيث توجد هناك قيم مختلفة لثابت ميكليس عند وجود تراكيز مختلفة للمثبط )الشكل 5) ارتفاع تركيز المثبط يخفض من مقلوب ثابت ميكليس المنظور km) apparent Michael's constant) مع ارتفاع قيمة ثابت ميكليس المنظور للإنزيم.

إن التركيز العالي من المادة الأساس يمكن أن يزيل التثبيط التنافسي بسبب إخراج المثبط من الارتباط مع الإنزيم مما ينتج السرعة القصوى للإنزيم عند غياب المثبط، ارتفاع تركيز المثبط وكذلك ارتفاع تركيز المادة الأساس تعطي أقصى سرعة مما تجعل التثبيط التنافسي عكسي ويعتمد على التراكيز النسبية للمحبط والمادة الأساس، أن الارتفاع التدريجي في قيمة Km المنظورة مع ارتفاع تركيز المثبط يسبب زيادة تدريجية في انحدار منحنى double-reciprocal مما يشير ذلك إلى انخفاض نشاط الإنزيم مما يعطي السرعة الملحوظة للتفاعل تساوي Km[I] / vKi حيث أن:

Km هي ثابت ميكليس الحقيقي للإنزيم غير المثبط.

V هي السرعة القصوى بوجود أو عدم وجود المثبط.

Ki هي ثابت تفكك معقد المثبط - الإنزيم وبوجود المثبط التنافسي

فأن معادلة ميكليس - منتن تكون محورة كالآتي:

v= VKi [S] / Km Ki [S] = Km[I] وعلى سبيل المثال للتثبيط التنافسي الذي يتضمن تثبيط succinate dehydrogenase بواسطة المالونيت و  L-lactate dehydrogenase بواسطة اوکسامیت oxamate و aconitase بواسطة fluorocitrate و monoamine oxidase بواسطة monoguanidines حيث أن المثبط malonic acid والمادة الأساس succinic acid لإنزيم succinic dehydrogenase

ب. تثبيط لا تنافسي non-competitive inhibition: لا يوجد تشابه تركيبي للمثبط مع المادة الأساس، لذلك لا ينافس المادة الأساس لإشغال الموقع الرابط في الإنزيم، لكن يحصل ارتباط مع المواقع الأخرى للإنزيم الذي تكون حرة في معقد المادة الأساس - الإنزيم يحصل تثبيط بواسطة تغير في التركيب البدائي ثلاثي الابعاد للإنزيم بسبب ارتباط المثبط مع ذلك الموقع في الإنزيم الحر ومعقد المادة الأساس - الإنزيم لتكوين معقدات مثبط المادة الأساس - الإنزيم E-S والمثبط - الإنزيم E-I وهذه الارتباطات تخفض من تكوين معقد المادة الأساس - الإنزيم وتفككه إلى مادة ناتجة وموقع الارتباط لا يتأثر بالمثبط وثابت ميكليس لا يتغير وانحدار التفاعل المثبط أكثر من ذلك للتفاعل المثبط وهو يساوي Km[I] / Ki، حيث أن المثبط لا يعمل بأشغال الموقع الفعال للإنزيم ولا يبعده عن الارتباط ويعطي أقصى سرعة عند زيادة تركيز المادة الأساس فعلى سبيل المثال فأن أيونات المعادن الثقيلة مثل أيونات الفضة والرصاص والزئبقيك تثبط إنزيمات السلفا هيدريل triose phosphate dehydrogenase أو إنزيم البابين عند ارتباطها مع مجاميع السلفا هيدريل للإنزيمات السيانيدات لها القدرة على تثبيط بعض الإنزيمات عندما تتفاعل مع الأيونات المعدنية في المجاميع الرابطة مثل الكاتاليز و cytochrome oxidase و EDTA ممكن أن يثبط الأنزيمات المعتمدة على أيون المغنيسيوم مثل enolase أو تثبيطtriose phosphate dehydrogenase بواسطة الزرنيخ.

ج. تثبيط غير تنافسي: يرتبط المثبط فقط مع معقد المادة الأساس الإنزيم في عدد من التفاعلات ثنائية المادة الأساس ومتعددة المادة الأساس لتثبيط تفككه الطبيعي إلى نواتج التفاعل إلا انه لا يرتبط مع الإنزيم الحر وليست لها تأثير مثبط مباشر على تكوين معقد المادة الأساس الإنزيم حيث أن التفاعل المثبط أكبر من التفاعل غير المثبط (V/1) بواسطة VKi [1] مما يشير ذلك بأن المثبط يخفض من السرعة القصوى الذي تقل تدريجيا مع الارتفاع في تركيز المثبط.

مواضيع ذات صلة

التنظيم بواسطة الأيونات المعدنية

تنظيم نشاط الإنزيمات بواسطة التحلل المائي للبروتينات

تنظيم نشاط الإنزيم بواسطة التحوير التساهمي

التنظيم بواسطة الفسفرة Regulation by phosphorylation

تنظيم نشاط الإنزيم Regulation of enzyme activity التنظيم بواسطة المعدلات modulators أو المؤثرات effectors

تنظيم نشاط الإنزيم Regulation of enzyme activity

العوامل المؤثرة على النشاط الإنزيمي

النشاط الإنزيمي Activity of enzyme

الحث induction والكبح repression

التحوير التخصصي modification of specificity

التحوير المنظم allosteric modulation

تثبيط تساهمي غير عكسي irreversible covalent inhibition