Nonkompetitív gátlás

A kompetitív gátlásról szóló videóban láttuk, hogy a kompetitív gátlás lényege egy szubsztrát(jelölt) és egy gátlóanyag versenye az enzimért. Azé az enzim, aki elsőként eléri. Ha a gátlóanyag az első, akkor a szubsztrát nem tud megkötődni, és a reakció katalízise nem megy végbe. Ha a szubsztrát ér oda elsőként, akkor a gátlóanyag nem tud megkötődni, és a reakció katalízise végbemegy. A gátlóanyag és a szubsztrát egyaránt versenghet az aktív centrumért, ez a kompetitív gátlás esete. Létezik azonban allosztérikus kompetitív gátlás is. Ennek során szintén versengenek az enzimért – azé az enzim, aki elsőként eléri –, de a gátlóanyag nem feltétlenül az aktív centrumhoz kötődik, hanem egy allosztérikus helyhez. Az elv ugyanaz. Ha a gátlóanyag eléri az allosztérikus helyet, még mielőtt a szubsztrát elérné az aktív centrumot, akkor a fehérje konformációja megváltozik, az aktív centrum szerkezete kissé megváltozik – ezt ugyanolyan a színnel jelölöm –, a fehérje konformációja kissé megváltozik, és a szubsztrátjelölt nem tud megkötődni. Ha a szubsztrátjelölt kötődik meg, az kissé megváltoztatja a konformációt az allosztérikus helyen, így a gátlóanyag nem tud megkötődni. Ez tehát a kompetitív gátlás lényege: ki ér oda elsőként az enzimhez? És mi a nonkompetitív gátlás? Rajzoljuk le. Tehát nonkompetitív gátlás. A lényeg az, hogy ezúttal mindkét anyag megkötődhet. Az egyik anyag megkötődése az enzimen nem befolyásolja a másik megkötődését. Beszéljünk tehát erről egy kicsit. Itt van tehát az enzim. Az történik, hogy ha a szubsztrát eléri az aktív centrumot, akkor végbemegy a reakció katalízise. Ezt láttuk itt a felső ábrán. A szubsztrát megkötődik az aktív centrumban, és a katalizált reakció végbemegy. Ebben az esetben a szubsztrát széthasad két másik molekulára. Nonkompetitív gátlás esetén viszont meg tud kötődni a szubsztrát is, és a gátlóanyag is. A gátlóanyag megkötődhet egy allosztérikus helyen – ez itt a gátlóanyag –, a gátlóanyag megkötődhet egy allosztérikus helyen, és ha mindkettő megkötődött... figyeld meg, hogy nem versengenek az enzimért! Mindkettő megkötődhet. Ez a molekula megkötődhet az enzimen, akár odakötődött már a szubsztrát, akár nem. Ha ez már oda van kötve az enzimhez, a szubsztrát ugyan még megkötődhet, de a reakció nem fog végbemenni. A reakció tehát nem fog végbemenni. Legfeljebb az történhet, hogy mindketten leválnak. Ez a molekula most leválik az aktív centrumról. Nem ment végbe a reakció katalízise. Ez megakadályozta, hogy bármi is történjen. Lehet, hogy ez a molekula is leválik. Most úgy mutattam be a nonkompetitív gátlást, hogy az allosztérikus helyen ment végbe. A gátlóanyag az allosztérikus helyhez kötődött, de nem feltétlenül oda kell kötődnie. Ha nem gátolja meg azt, hogy... megkötődhet akár az aktív centrumban, vagy annak közelében is, feltéve, hogy nem gátolja a szubsztrát megkötődését az aktív centrumban. Tehát akár a következő példa is előfordulhat. Legtöbbször ezzel szemléltetik a nonkompetitív gátlást: a gátlóanyag itt az allosztérikus helyhez kötődik. De a lényeg itt az, hogy nincs versengés. Mindketten meg tudnak kötődni az enzimen. Ha az egyik előbb kötődik meg, a másik még mindig megkötődhet. Ha a szubsztrát kötődik meg először, akkor még a gátlóanyag is meg tud kötődni. Ha a gátlóanyag kötődik meg először, akkor a szubsztrát is meg tud még kötődni. De a reakció katalizise nem megy végbe. Olyan helyzet is előfordulhat, hogy a gátlóanyag és a szubsztrát egyaránt az aktív centrumban vagy annak a környékén kötődnek meg. Ez a gátlóanyag, ez pedig a szubsztrát. De ismétlem, ez a reakció nem megy végbe. Ez itt nonkompetitív gátlás. Nem versengenek ez enzimért, mindkettő hozzá tud kötődni. Az, hogy meg tudnak-e kötődni, nem függ a másiktól. De ha a gátlóanyag jelen van, akkor nem engedi, hogy a reakció katalízise végbemenjen. Ellentétben a kompetitív gátlással, amikor az elsőnek érkező kaparintja meg az enzimet. Ezzel remélhetőleg tisztáztuk a dolgot.