Inhibición que es

Inhibición enzimática

Arriba: la enzima (E) acelera la conversión de sustratos (S) en productos (P). Abajo: al unirse a la enzima, el inhibidor (I) bloquea la unión del sustrato. El sitio de unión se muestra en forma de tablero de ajedrez azul, el sustrato como rectángulo negro y el inhibidor como rectángulo redondeado verde.

Un inhibidor enzimático es una molécula que se une a una enzima y bloquea su actividad[1] Las enzimas son proteínas que aceleran las reacciones químicas necesarias para la vida, en las que las moléculas de sustrato se convierten en productos[2] Una enzima facilita una reacción química específica uniendo el sustrato a su sitio activo, una zona especializada de la enzima que acelera el paso más difícil de la reacción.

Un inhibidor de la enzima detiene ("inhibe") este proceso, bien uniéndose al sitio activo de la enzima (impidiendo así que el propio sustrato se una) o bien uniéndose a otro sitio de la enzima de forma que se bloquee la catálisis de la reacción por parte de la enzima. Los inhibidores enzimáticos pueden unirse de forma reversible o irreversible. Los inhibidores irreversibles forman un enlace químico con la enzima, de manera que ésta queda inhibida hasta que se rompe el enlace químico. Por el contrario, los inhibidores reversibles se unen de forma no covalente y pueden abandonar la enzima de forma espontánea, permitiendo que la enzima reanude su función. Los inhibidores reversibles producen diferentes tipos de inhibición dependiendo de si se unen a la enzima, al complejo enzima-sustrato o a ambos.

Inhibidor no competitivo

La inhibición causada por los fármacos puede ser reversible o irreversible. Una situación reversible se produce cuando se puede establecer un equilibrio entre la enzima y el fármaco inhibidor. Una inhibición competitiva se produce cuando el fármaco, como "imitación" del sustrato normal, compite con el sustrato normal por el sitio activo de la enzima. Los efectos de la concentración son importantes para la inhibición competitiva.

Un inhibidor reversible inactiva una enzima mediante interacciones no covalentes, más fáciles de revertir. A diferencia de un inhibidor irreversible, un inhibidor reversible puede disociarse de la enzima. Los inhibidores reversibles incluyen inhibidores competitivos e inhibidores no competitivos. (Existen otros tipos de inhibidores reversibles).

Probablemente el tipo de inhibición enzimática más fácil de entender es la inhibición competitiva y es la que se explota más comúnmente en la industria farmacéutica. Las moléculas que son inhibidores competitivos de las enzimas se parecen a uno de los sustratos normales de una enzima. Un ejemplo es el metotrexato, que se parece al sustrato de folato de la enzima dihidrofolato reductasa (DHFR). Esta enzima normalmente cataliza la reducción del folato, una reacción importante en el metabolismo de los nucleótidos. Cuando el fármaco metotrexato está presente, parte de la enzima se une a él en lugar de al folato y, durante el tiempo que el metotrexato está unido, la enzima está inactiva y no puede unirse al folato. Por lo tanto, la enzima está inhibida. En particular, el sitio de unión de la DHFR al metotrexato es el sitio activo, el mismo lugar al que normalmente se uniría el folato. En consecuencia, el metotrexato "compite" con el folato para unirse a la enzima. Cuanto más metotrexato hay, más eficazmente compite con el folato por el sitio activo de la enzima. A la inversa, cuanto más folato haya, menor será el efecto del metotrexato sobre la enzima porque el folato lo supera.

Inhibidor competitivo

La oxidación de la glucosa a dos moléculas de piruvato produce dos moléculas netas de ATP durante la glucólisis. El ATP inhibe alostéricamente la enzima PFK-1, que cataliza el tercer paso de la glucólisis. ¿Cuál es un ejemplo de los siguientes mecanismos?

Explicación: Este es un ejemplo de inhibición por retroalimentación, ya que la inhibición por retroalimentación es un mecanismo en el que una molécula se une a una enzima para disminuir su actividad. El mecanismo está ahora equilibrado. El bloqueo de una enzima suele ayudar a corregir un desequilibrio metabólico o ayuda a la destrucción de un patógeno. En este caso, el ATP se une a un sitio distinto del sitio activo de la proteína, y como bloquea la PFK-1, se ha producido una inhibición por retroalimentación.

Explicación: Los inhibidores competitivos se unen al sitio activo de la enzima objetivo. Km es la concentración de sustrato a la que la velocidad de reacción es la mitad de Vmax. Un inhibidor competitivo puede ser superado por la adición de sustrato adicional; por lo tanto, la Vmax no se ve afectada, ya que se puede lograr con suficiente sustrato adicional. Sin embargo, dado que tenemos que añadir sustrato adicional para competir con el inhibidor para conseguir que la reacción tenga la misma velocidad, nuestra Km aumenta.

Inhibidor de la enzima 中文

Los inhibidores enzimáticos son moléculas que se unen a las enzimas y disminuyen su actividad. Dado que el bloqueo de la actividad de una enzima puede matar a un patógeno o corregir un desequilibrio metabólico, muchos fármacos son inhibidores enzimáticos. También se utilizan como herbicidas y pesticidas. No todas las moléculas que se unen a las enzimas son inhibidores; los activadores enzimáticos se unen a las enzimas y aumentan su actividad enzimática.

La unión de un inhibidor puede impedir que un sustrato entre en el sitio activo de la enzima y/o impedir que la enzima catalice su reacción. La unión de un inhibidor puede ser reversible o irreversible. Los inhibidores irreversibles suelen reaccionar con la enzima y modificarla químicamente. Estos inhibidores modifican los residuos de aminoácidos clave necesarios para la actividad enzimática. En cambio, los inhibidores reversibles se unen de forma no covalente y se producen diferentes tipos de inhibición dependiendo de si estos inhibidores se unen a la enzima, al complejo enzima-sustrato o a ambos.

Muchas moléculas farmacológicas son inhibidores de enzimas, por lo que su descubrimiento y mejora es un área activa de investigación en bioquímica y farmacología. Un inhibidor enzimático medicinal suele juzgarse por su especificidad (su falta de unión a otras proteínas) y su potencia (su constante de disociación, que indica la concentración necesaria para inhibir la enzima). Una especificidad y una potencia elevadas garantizan que un fármaco tendrá pocos efectos secundarios y, por tanto, una baja toxicidad.