Entzimen Inhibizioa eta Jardueraren Erregulazioa

Entzimen aktibitatea ez da berez berdina izan behar une guztietan, zelularen beharrei une bakoitzean egokituak baizik. Entzimen erregulazioa funtsezkoa da prozesu metabolikoak kontrolatzeko. Bestalde, hainbat entzimen inhibizioak zelularentzat kalteak (pozoiak, adibidez) edo ondorio positiboak (botikak, adibidez) ekar ditzake.

Entzimen Inhibizioa eta Erregulazioa

1. Entzimen Inhibizioa

Inhibitzaileek entzimaren substratua lortzeko gaitasuna eta/edo bere katalisia oztopatzen dute. Entzimarekin duten harremanaren arabera bi multzotan sailka daitezke:

• Inhibitzaile itzulkorrak: Entzimarekin oreka prozesu baten arabera lotu eta askatzen direnak (konpetitiboak, ez-konpetitiboak edo akonpetitiboak).
• Inhibitzaile itzulezinak: Entzimarekin konplexu egonkor bat osatzen dutenak. Izan ere, substantzia batzuek betiko inhibitzen dituzte entzimak, bai gune aktiboko talde funtzionalekin iraunkorki lotzen direlako, bai proteinak erabat desnaturalizatzen dituztelako. Hauei inaktibatzaileak deritze (adibidez, Propecia, gehienetan ez-konpetitiboak). Substratuarekin lotura kobalenteak sortzen dituztenei inhibitzaile suizidak deritze (adibidez, Aspirina).

2. Inhibitzaile Itzulkorren Motak

Inhibitzaile itzulkorren barruan, mota ezberdinetakoak ageri dira:

2.1. Inhibitzaile Konpetitiboak

Erregulazio mota honetan, inhibitzailea eta substratua gune aktiboari lotzeko lehian daude, substratuarekin ezaugarri amankomunak dituelako. Izan ere, konposatu batzuek entzimaren gune aktiboa aldi baterako okupatuz, haren jarduera entzimatikoa inhibitzen baitute. Une oro dagoen lehiakortasuna une horretan dagoen substratu eta inhibitzaile kantitatearen araberakoa da. Inhibitzaile kontzentrazioa altuagoa den heinean, entzimak gero eta aukera gutxiago izango baitu substratuarekin elkartzeko; beraz, erreakzioa motelagoa izango da. Baina substratuaren kontzentrazioa handitzean, erreakzioaren abiadura ere handitzen joango da. Inhibitzaile konpetitiboan, ez da produkturik ematen, baina ez du erreakzioaren prozesu katalitikoa eragozten.

2.2. Inhibitzaile Ez-konpetitiboak

Entzima bakarrari edo substratua lotuta duen entzimari lotzen zaio. Erreakzio abiadura gutxitzen doa substratuaren kontzentrazio guztietan; hau da, Vmax jatorrizkoa baino baxuagoa da beti. Lineweaver-Burk marraren malda igotzen da, eta Km aldatu gabe gelditzen da. Gainera, inhibitzaile mota honek ez du inongo antzekotasunik substratuarekin, entzimari gune aktiboa ez den beste leku batean lotzen zaiolako; beraz, ez du substratua ordezkatzen. Baina entzimari lotuz, entzimaren egitura aldatu eta substratuarekin lotzean, prozesu katalitikoa gelditu dezake.

2.3. Inhibitzaile Akonpetitiboak

Substratu kopurua handitzean, abiadura ere handitzen da, baina inoiz ez da iristen inhibitzaile gabeko mailetara. Inhibitzaile akonpetitiboak substratua ez den gune bati lotzen zaio eta (ES) konplexuarekin du soilik elkarreragina. Inhibitzaile mota hau askotan agertzen da entzima batek substratu bat baino gehiago duenean. Izan ere, inhibitzaile akonpetitiboan entzima eta substratuaren arteko lotura zaildu egiten da.

Bi substratu (S1 eta S2) lotzen duen entzima baten kasuan, S2-aren ordez inhibitzailea (I) lotzen bada, I-k S2-aren inhibitzaile konpetitibo gisa jokatuko du. Bestalde, I-k S1 eta S2-aren arteko erreakzioan inhibitzaile ez-konpetitibo moduan oztopa dezake. Gainera, erreakzioa ordenatua bada eta S1-ek beti aurretik lotzen badu, I-k [ES] konplexuari lotzen zaiola esango genuke; ondorioz, S1-en inhibitzaile ez-konpetitiboa izango litzateke. Honez gain, bi substratuko erreakzioak ezagunak direnez, beraien mekanismoetan oinarrituz inhibitzaileen lanari buruzko informazio garrantzitsua eman dezakete.

Entzimen Jardueran Eragina duten Faktoreak

1. Tenperaturaren Eragina

Entzima bakoitzaren tenperatura optimoa da gehienetan, lan egiten duen tenperaturaren inguruan (adibidez, gizakietan 37 ºC-tan). Izan ere, erreakzio entzimatikoetan ere abiadura bizkortu egiten da 10 ºC-ko igoera bakoitzeko. Baina gehiegizko beroak (40 ºC-tik gora) abiadura berehala jaisten du eta honen ondorioz desnaturalizazioa gertatzen da. Honek grafikoan tenperaturaren jokabidea azaltzen du: tenperatura igotzen denean, erreakzionatzeko adina energia duten substratu molekula gehiago daude, baina entzima desnaturalizatzean, abiadura berehala jaisten da. Proteina globular gehienak 60-70 ºC-ko tenperaturatik gora desnaturalizatzen baitira.

2. pH-aren Eragina

pH-ak ere jarduera entzimatikoan eragin dezake. Proteinen konformazioa negatiboki kargatutako aminoazidoen eta positiboki kargatutakoen arteko erakarpen eta aldarapen indarren araberakoa baita. Entzimek pH fisiologikoan ondo egiten dute lan. Besteak beste, pH aldaketek desnaturalizazioa eragiten dute; beraz, pH-a aldatzean, entzimaren konformazioa ere aldatu egingo da, funtzionala izateari utzi arte. Ondorioz, entzima bakoitzak pH optimo bat du. Adibidez, pepsina (urdailean) eta kimotripsinak (heste meharrean) pH optimo ezberdinak dituzte; beraz, pH-a aldatzean, entzimen egitura ere aldatu egiten da. Pepsinak urdailean egiten baitu lan eta pH azido batean, proteina gehienak desnaturalizatu egingo lirateke.