Samenvatting hoofdstuk 3 enzymologie: Inhibitie en activatie van de enzymatische reactie, 2e bachelor biomedische wetenschappen

Hoofdstuk 3: Inhibitie en activatie van de enzymatische reactie

Inleiding

Enzym inhibitoren = moleculen die interfereren met enzymatische katalyse en zo enzymatische
reacties vertragen of stoppen

Types inhibitoren:

 Irreversibele inhibitoren: dissocieert zeer traag van het enzym en is covalent gebonden
 Reversibele inhibitoren: dissocieert snel van het enzym
 Competitieve inhibitoren: bindt op dezelfde plaats als substraat
 Niet-competitieve inhibitoren: bindt op andere plaats als substraat
 Uncompetitive inhibitoren: bindt enkel op ES complex zelf

Reversibele inhibitoren: competitieve inhibitor

Kenmerken:

 Bindt op de plaats van substraat
 Lijkt op het substraat
 Elk ligand kan het andere verplaatsen als zijn concentratie voldoende hoog is
 Vorming ES is afhankelijk van [S] en [I]: inhibitor kan niet binden als S oneindig groot is
 Effect op Km
 Geen effect op Vmax: Vmax kan nog altijd bereikt worden bij verhoging van S
Vmax [S]
V=
Km = [E][S]/[ES] K m ' =Km(1+
[I ]
 [I ] )
[ S ] + Km(1+ ) K3
K3
 Michaelis-Menten: Zowel met als zonder inhibitor wordt dezelfde Vmax bereikt




 Line-Weaver Burk: Km’ stijgt als je meer inhibitor toevoegt -> rico = Km/K3, Km’ wordt groter
dan Km dus meer substraat nodig om ½ Vmax te bereiken




Effect op enzymkinetiek:

Enzym bindt substraat of inhibitor, niet beide (ESI)!

K3 = [E][I]/[EI]

Zie formules cursus en hierboven

, Totale hoeveelheid enzym: [E0] = [E]+[ES]+[EI]

Voorbeelden:

1) Competitieve inhibitor die noch substraat noch product is: Malonaat  inhibeert succinaat
dehydrogenase dat reactie katalyseert:




Malonaat en succinaat lijken erg op elkaar -> gaan in competitie voor dezelfde bindingsplaats
op actief centrum van succinaat dehydrogenase door 2 carboxylgroepen die betrokken zijn in
substraatbinding -> malonaat bindt reversibel aan actief centrum van enzym, maar wordt zelf
niet omgevormd door enzym

2) Competitieve inhibitor die zelf ook substraat is: hexokinase  transferase dat fosfaat
overdraagt van ATP naar glucose om glucose-6-fosfaat te vormen




Hexokinase kan ook fructose en mannose gebruiken als substraten

3) Competitieve inhibitor die het product is (productinhibitie): hexokinase  glucose-6-fosfaat
dat wordt gevormd als competitieve inhibitor kan werken door in competitie te gaan met
glucose voor binding aan het actief centrum van hexokinase




Reversibele inhibitoren: niet-competitieve inhibitor

Kenmerken:

 Inhibitor bindt op plaats welke verschilt van substraatbindingsplaats, maar die de
substraatbindingsplaats wel verandert waardoor de productvorming niet kan doorgaan
 Kan zowel op E als op ES binden
 Geen effect van het verhogen van S omwille van gebrek aan competitie voor binding aan E
 Geen effect op Km (substraatbinding wordt niet gehinderd)
 Effect op Vmax: katalyse wordt geïnhibeerd
Vmax
V ' max ⁡[S] V ' max=
 V= [I]
K 1+[S] 1+
K3
 Michaelis-Menten: evenveel concentratie nodig om ½ Vmax te
bekomen
 Line-Weaver Burk: 1/Vmax,app stijgt lineair met stijgende [I]