Торможение ферментов. Действие многих ферментов может быть приостановлена, а в ряде случаев и полностью прекращена во время действия определенных химических веществ - ингибиторов. Ингибиторы по той или иной
причине частично или полностью препятствуют образованию продуктивного фермент-субстратного комплекса. В частности, токсичность многих ядов для живых организмов, лечебные эффекты ряда лекарственных средств обусловлены их ингибиторной действием на ферменты. Среди ингибиторов является как синтетические вещества, так и естественные метаболиты. Для ингибиторов характерна специфичность действия. Необратимую (и неспецифическую) денатурацию ферментов под воздействием повышенной температуры, сильных кислот или любых других факторов обычно не рассматривают как торможение. Поэтому в случае действия денатурирующих факторов правильно говорить не о торможении, а о инактивирования.
С помощью ингибиторов получают ценную информацию о специфичности действия ферментов, природу функциональных групп их активных центров, о механизме действия и т.д.
Процесс торможения ферментов может быть обратимым и необратимым. Если молекула ингибитора вызывает стойкие изменения или модификации функциональных групп фермента, то такой тип торможения называется необратимым. Чаще, однако, имеет место обратимое торможение, поддается количественному изучению на основе уравнения Михаэлиса-Ментен. Необратимое торможение имеет место в том случае, когда образующийся комплекс фермент-ингибитор практически не диссоциирует. Необратимые ингибиторы химически модифицируют важные для активности функциональные группы фермента. Отсюда, после удаления свободного ингибитора путем диализа, активность модифицированного фермента не восстанавливается. В ряде случаев его активность можно восстановить, удалив присоединен необратимый ингибитор путем проведения соответствующей химической реакции. Этот процесс принято называть реактивацией. Примером необратимых ингибиторов является диизопропилф-торфосфат (дифф), который инактивирует ряд гидролаз (трипсин, химотрип-сын, ацетилхолинэстеразы и др.)., Модифицируя важен для активности этих ферментов остаток серина. К ингибиторам синтетического происхождения кроме дифф относятся, например, фторид натрия, который тормозит фосфатазы, фенапролин-металлосодержащие ферменты, n-хлормеркурибензоат - ферменты, содержащие сульфгидрильные (-8Н) группы. Действие таких ингибиторов, как правило, является необратимой.
Обратимые ингибиторы взаимодействуют с ферментом без образования ковалентных связей. После инкубации с образованием комплекса фермент-ингибитор, активность фермента восстанавливается при удалении свободного ингибитора путем диализа. Примерами обратимых ингибиторов являются клеточные метаболиты и их структурные аналоги, которые снижают активность ферментов.
По механизму действия ингибиторы ферментов распределяются на основные типы: конкурентные, неконкурентные, бесконкурентная, субстратных или Метаболическая, алостерични.