Hốt tính cụa enzyme bị ức chê khi protein enzyme bị biên tính dưới tác dúng cụa k
â hốt tính cụa enzyme này nhưng lái kích thích
aịc hieơu đôi với m
nghịc
chât ức chê đóng vai trò quan trĩng trong lĩnh vực y hĩc. Nhieău cođng trình nghie
vai trò rât quan trĩng trong vieơc nghieđn cứu các cơ chê ti
người ta chia chúng làm hai nhóm: chât ư
đaịc hieơu tuyeơt đôi cụa nhieău phạn
đieơn hình là acid malonic. Đó là moơt chât ức chê mánh và đaịc hieơu đôi với enzyme suxinate dehydrogenase. Enzyme này im lối naịng và cụa những tác nhađn phá vỡ lieđn kêt hydro, khi trung tađm hốt đoơng cụa enzyme bị phong tỏa hoaịc bị biên dáng dưới tác dúng cụa các yêu tô laơt lý hoaịc các chât hữu cơ và vođ cơ khác nhau.
Moơt hợp chât hóa hĩc có theơ ức che
hốt tính cụa enzyme khác. Ví dú, CN- ức chê nhieău enzyme oxy hóa – khử nhưng lái kích thích hốt tính cụa moơt sô lối enzyme thụy phađn (papain, catepsin...). Maịt khác, moơt enzyme có theơ bị ức chê bởi moơt hợp chât hóa hĩc ở moơt noăng đoơ nào đó nhưng lái chịu tác dúng kích thích cụa hợp chât ây ở moơt noăng đoơ khác.
Beđn cánh những chât ức chê chung, có những chât chư gađy ức chê đ oơt enzyme hoaịc moơt nhóm enzyme xác định.
Tác dúng ức chê đôi với hốt tính enzyme có theơ thuaơn nghịch hay khođng thuaơn h.
Các
đn cứu được thực hieơn nhaỉm sử dúng chúng đeơ chữa beơnh. Các nhà khoa hĩc đaịc bieơt lưu ý đên vân đeă sử dúng phương pháp ức chê chĩn lĩc các phạn ứng enzyme nhaỉm đieău trị các beơnh ung thư.
Các chât ức chê cũng đóng
nh vi cụa trao đoơi chât. Ví dú, các chu trình Krebs, Calvin...đã được tìm ra tređn cơ sở sử dúng các chât ức chê đaíïc hieơu khác nhau.
Tređn cơ sở cơ chê tác dúng cụa chât ức chê ùc chê cánh tranh và chât ức chê khođng cánh tranh.
Ức chê cánh tranh là haơu quạ cụa sự vaĩng maịt tính
ứng enzyme. Trung taơm hốt đoơng cụa enzyme có theơ kêt hợp với các chât ức chê mà câu táo hóa hĩc cụa chúng tương đôi giông với cơ chât, do đó cạn trở sự tiêp xúc cụa cơ chât với enzyme tái trung tađm này.
khođng
h với enzyme. Chât ức chê I kêt hợp với enzyme E, táo thành phức heơ EI, Heơ sô phađn
Trong phaăn đoơng hĩc các phạn ứng enzyme ta đã thây raỉng:
[ES] [S] Vì [E] = [E] – [EI] – [ES],
t [EI] [ES] Km
=
[ES] [ES] [ES] [ES] [S] Hay: [E]t Km [EI] m [E] [I] Thay [EI] ba K [ES] t [S]
Vì tôc đoơ tôi đa âc đoơ tức thời v tư leơ
thuaơn với noăng đoơ phứ
.
phađn bieơt được acid malonic (HOOC-CH2-COOH) với acid suxinic (HOOC- CH2- CH2-COOH). Khi trung tađm phạn ứng cụa suxinate dehydrogenase bị acid malonic chiêm choê, enzyme này khođng còn phạn ứng oxy hóa acid suxinic. Mức đoơ ức chê trong trường hợp này phú thuoơc vào tư leơ malonate/suxinate. Noăng đoơ cụa acid suxinic cao đên mức nât định sẽ có theơ hoàn toàn lối trừ tác dúng ức chê cụa acid malonic. Đaịc đieơm cụa ức chê cánh tranh là tôc đoơ cụa phạn ứng phú thuoơc vào noăng đoơ chât ức chê, noăng đoơ cơ chât và ái lực cụa enzyme với cơ chât cũng như với chât ức chê.
Các chât ức chê cánh tranh thuoơc nhóm những chât ức chê có phạn ứng thuaơn nghịc
li Ki cụa phức heơ này được gĩi là haỉng sô ức chê. [E][I] Ki = [EI] [E] Km = ta có: t
[E]t – [EI] – [ES] [E]
= - -
= + + 1 [ES] [S] [ES]
[E] [I] [E]
[ES] [S] K t K ỉng , ta có: = + + 1.
i i [E] [S] 1 Km
Vì [ES] = , ta có theơ thay baỉng , tức: K [ES] [E] [S] m
[E]t Km Km [I]
= + + 1 [ES] [S] Ki
t, còn to V tư leơ thuaơn với enzyme toơng sô [E]
c heơ [ES], neđn:
[E]t V KiKm Km[I] Ki[S] KiKm + Km[I] + Ki[S] = = + + =
V[S]
haơn r phương trình Michaelis-
Menten ở choê Km được nhađn với heơ sô (1 + [I]/Ki).
û qua và tôc đoơ phạn ứng sẽ đát giá trị tôi
û naíng cụa chât ức chê tác dúng với enzyme, tức xác định haỉng sô Ki. Đeơ giại quyêt
. +
[S] V
trường hợp khođng có chât ức chê, ta sẽ thây chúng chư khác nhau ở giá trị (1+[I]/Ki g cụa góc n
tranh là moơt quá trình ức chê t
V[S]Ki Từ đó, v = = KmKi + Km[I] + Ki[S] Km + Km[I]/Ki + [S] V[S]
v Tức: =
Km (1 + [I]/Ki) + [S] Ta có th ơ ne thây aỉng phương trình tređn khác với
Vì vaơy, ức chê cánh tranh làm taíng giá trị cụa Km. Nêu [S] có giá trị rât lớn so với giá trị cụa Km(1+[I]/Ki) thì giá trị này có theơ bo
đa. Nêu Ki nhỏ và [I] lớn thì sẽ xạy ra sự ức chê và mức đoơ ức chê phú thuoơc vào [S].
Ý nghĩa thực tieên cụa vieơc nghieđn cứu tác dúng ức chê là đánh giá veă maịt định lượng kha
cođng vieơc này sẽ thuaơn tieơn hơn nêu áp dúng phương trình Lineweaver-Burk trong trường hợp ức chê cánh tranh với dáng sau đađy:
1 [I] Km 1 1 = (1 + )
v Ki V
So sánh phương trình này với phương trình Lineweaver-Burk trong ), tức tan ghieđng baỉng (1+[I]/Ki).Km/V, còn giá trị 1/V hay V khođng thay đoơi. Đường bieơu dieên cụa hai phương trình Lineweaver-Burk trong các trươòng hợp khođng có và có ức chê cánh tranh được mođ tạ trong hình VI.6.
Ức chê khođng cánh
Hình VI.6. Đường bieơu dieên phương trình
Lineweaver-Burk trong các trường hợp khođng có và có ức chê cánh tranh.
huaơn nghịch mà trong đó chât ức chê khođng kêt hợp với enzyme tái vị trí vôn xạy ra phạn ứng giữa enzyme và cơ chât. Trong trường hợp này khođng theơ lối trừ tác dúng ức chê baỉng cách nađng cao noăng đoơ cơ chât, ví cơ chât khođng ngaín cạn sự kêt hợp cụa chât ức chê với enzyme. Mức đoơ ức chê phú thuoơc vào [I] và Ki.
Các chât ức chê khođng cánh tranh thường có câu tr với cơ chât.
E + I EI
E]t – [EI])
i[EI]
Tôc đoơ v t ng rường leơ thuaơn với [E]t, còn tôc đoơ vi trong trường hợp ó c i [E]t – [EI] 1 = = [E] Ki + i Ki + i + [I]
ừ phương trình tređn, ta thây rõ tôc đoơ phạn ứng khi có maịt chât ức chê khođng cánh tranh chư phú thu phú thuoơc vào [S]. Tôc đoơ tôi đa V sẽ bị giạm Km 1 V[S] V 1 [I] Km + , + )
úc khođng gian khođng giông Phương trình cụa ức chê khođng cánh tranh có theơ dieên đát như sau:
[E] [I] ([ [I] K = = i [EI] [EI]
Ki[EI] = [E]t [I] – [EI] [I] K + [EI] [I] = [E]t [I] [EI](Ki – [I]) = [E]t [I]
[E]t [I] [EI] =
Ki + [I] ro t hợp khođng có ức chê tư c hât ức chê tư leơ thuaơn với [E].
v [E]t
Do [E] = [E]t – [EI], neđn = . Thay giá trị cụa [EI], ta có: v
v [E]t 1 1
= =
vi t – [E]t [I] [I] [I] – [I] K
1 –
[I] K + [I] K + [I] i i K vi Ki
v Ki + [I] T
oơc [I] và Ki mà khođng
vì moơt phaăn enzyme khođng tham gia phạn ứng được nữa. Nêu Ki nhỏ, và [I] lớn thì tư leơ vi/v sẽ rât nhỏ. Trong trường hợp ngược lái, tư sô đó sẽ gaăn baỉng 1, có nghĩa là tác dúng ức chê khođng đáng keơ.Chuyeơn phương trình tređn sang dáng phương trình Lineweaver-Burk: 1 Ki v vi (Ki +[I]) Thay 1/v baỉng + , ta có: Ki mK 1 1 = hay = (1 + ) (
vi (Ki +[I]) V[S] V v V
Qua phương trình tređn, ta thây rõ cạ góc nghieđng K giá
trị baỉng (1 + [I]/Ki). phương trình tređn được
g cho các e
ng đaău moơt heơ
e e
Ưùc chê dị laơp theơ có theơ thuaơn nghịch hay khođng thuaơn dị laơp theơ, nó do moơt effector ađm tính gađy ra. Chât này hốt
khođng cánh tranh, tức lieđn kêt với enzyme tái moơt trung tađm khác với trung tađm hốt đoơng,
có dáng chữ S (hình VI.8)
øng cụa heơ thông đa en
i Ki V[S]
m/V và 1/V đeău taíng leđn moơt Đường bieơu dieên cụa mođ tạ ở hình VI.7.
Kieơu ức chê thứ ba là ức chê dị laơp theơ. Kieơu ức chê này đaịc trưn
nzyme dị laơp theơ hay
enzyme đieău hòa. Những enzyme lối này thường đứ
thông đa nzym chịu trách nhieơm xúc tác cho moơt lốt phạn ứng gaĩn lieăn nhau veă maịt chức naíng.
nghịch. Trái với hốt hóa đoơng như moơt chât ức chê làm cho câu trúc khođng gian cụa enzyme biên đoơi và hình dáng cụa trung tađm hốt đoơng khođng còn phù hợp với cơ chât nữa. Tuy nhieđn, trong trường hợp này sự phú thuoơc cụa tôc đoơ phạn ứng vào noăng đoơ cơ chât và chât ức chê khođng đơn giạn và khođng theơ mođ tạ baỉng sự biên đoơi cụa Km.
Đường bieơu dieên sự phú thuoơc này thường
Hình VI.7. Đường bieơu dieên phương trình
Lineweaver-Burk trong các trường hợp khođng có và có ức chê cánh tranh.
Hình VI.8. Đường bieơu dieên sự phú thuoơc cụa tôc đoơ phạn ứng enzyme đieău hòa (dị laơp theơ) vào noăng đoơ cơ chât.
.
Chât ức chê dị laơp theơ thường là sạn phaơm cuôi cu
zyme (nguyeđn taĩc lieđn heơ ngược). Trong phaăn trao đoơi chât ta sẽ đeă caơp đên nhieău trường
hợp cú theơ cụa kieơu ức chê này.