ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการยับยั้งแบบไม่มีการแข่งขันและการยับยั้งแบบ allosteric คือในการยับยั้งแบบไม่มีการแข่งขัน อัตราสูงสุดของปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยา (Vmax) จะลดลงและความเข้มข้นของสารตั้งต้น (Km) ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ในขณะที่ในการยับยั้ง allosteric Vmax ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง และกม.เพิ่มขึ้น
เอนไซม์มีความจำเป็นสำหรับปฏิกิริยาส่วนใหญ่ที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิต โดยปกติ เอนไซม์จะเร่งปฏิกิริยาโดยการลดพลังงานกระตุ้นที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยา แต่ควรควบคุมเอนไซม์อย่างระมัดระวังเพื่อควบคุมระดับของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายที่เพิ่มขึ้นถึงระดับที่ไม่ต้องการ มันถูกควบคุมโดยการยับยั้งเอนไซม์ตัวยับยั้งเอนไซม์คือโมเลกุลที่รบกวนวิถีปฏิกิริยาปกติระหว่างเอนไซม์กับสารตั้งต้น
แอคทีฟไซต์คือบริเวณของเอนไซม์ที่ซับสเตรตจับและเกิดปฏิกิริยาเคมี ไซต์ allosteric เป็นที่ที่ช่วยให้โมเลกุลสามารถกระตุ้นหรือยับยั้งการทำงานของเอนไซม์ได้ จลนพลศาสตร์ของเอนไซม์มีบทบาทสำคัญในการยับยั้งเอนไซม์ อัตราสูงสุดของลักษณะปฏิกิริยาของเอนไซม์เฉพาะที่ความเข้มข้นเฉพาะเรียกว่าความเร็วสูงสุดหรือ Vmax ความเข้มข้นของสารตั้งต้นที่ให้อัตราครึ่งหนึ่งของ Vmax คือ Km
การยับยั้งแบบไม่แข่งขันคืออะไร
การยับยั้งแบบไม่แข่งขันคือการยับยั้งเอนไซม์ชนิดหนึ่ง โดยที่ตัวยับยั้งจะลดการทำงานของเอนไซม์และจับกับเอนไซม์ได้ดีเท่าๆ กัน ไม่ว่าจะจับกับซับสเตรตหรือไม่ก็ตาม กล่าวอีกนัยหนึ่ง การยับยั้งแบบไม่แข่งขันคือจุดที่ทั้งตัวยับยั้งและสารตั้งต้นจับกับเอนไซม์ในเวลาใดก็ตาม เมื่อทั้งซับสเตรตและสารยับยั้งจับกับเอ็นไซม์ จะก่อให้เกิดสารเชิงซ้อนของเอ็นไซม์-ซับสเตรต-สารยับยั้งเมื่อคอมเพล็กซ์นี้ก่อตัวขึ้นแล้วจะไม่สามารถผลิตผลิตภัณฑ์ใด ๆ ได้ มันสามารถแปลงกลับเป็นคอมเพล็กซ์ของเอนไซม์-ซับสเตรตหรือคอมเพล็กซ์ของเอ็นไซม์-ยับยั้งเท่านั้น
รูปที่ 01: การห้ามไม่ให้แข่งขัน
ในการยับยั้งแบบไม่มีการแข่งขัน ตัวยับยั้งมีความสัมพันธ์ที่เท่าเทียมกันสำหรับเอ็นไซม์และสารตั้งต้นของเอนไซม์-สารตั้งต้น กลไกที่พบบ่อยที่สุดของตัวยับยั้งที่ไม่สามารถแข่งขันได้คือการผูกมัดแบบย้อนกลับของตัวยับยั้งไปยังไซต์ allosteric แต่ตัวยับยั้งยังมีความสามารถในการผูกมัดโดยตรงกับไซต์ที่ทำงานอยู่ ตัวอย่างของสารยับยั้งที่ไม่สามารถแข่งขันได้คือการเปลี่ยนไพรูเวตไคเนสเป็นไพรูเวต การแปลงฟอสโฟอีนอลไพรูเวตให้เป็นผลผลิตไพรูเวตนั้นถูกเร่งปฏิกิริยาโดยไพรูเวตไคเนส กรดอะมิโนที่เรียกว่าอะลานีน ซึ่งสังเคราะห์จากไพรูเวต ยับยั้งเอนไซม์ไพรูเวตไคเนสระหว่างไกลโคไลซิสอะลานีนทำหน้าที่เป็นตัวยับยั้งที่ไม่สามารถแข่งขันได้
การยับยั้ง Allosteric คืออะไร
การยับยั้งอัลโลสเตอริกเป็นการยับยั้งเอ็นไซม์ชนิดหนึ่งที่ตัวยับยั้งจะชะลอการทำงานของเอ็นไซม์โดยการปิดการทำงานของเอ็นไซม์และจับกับเอ็นไซม์ที่บริเวณอัลโลสเตอริก ในที่นี้ ตัวยับยั้งไม่ได้แข่งขันโดยตรงกับสารตั้งต้นที่บริเวณที่ทำงานอยู่ แต่มันเปลี่ยนองค์ประกอบของเอนไซม์ทางอ้อม เมื่อรูปร่างเปลี่ยนไป เอ็นไซม์จะไม่ทำงาน ดังนั้นจึงไม่สามารถผูกกับวัสดุพิมพ์ที่เกี่ยวข้องได้อีกต่อไป ในทางกลับกัน ทำให้การสร้างผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายช้าลง
รูปที่ 02: Allosteric Inhibition
การยับยั้ง Allosteric ป้องกันการก่อตัวของผลิตภัณฑ์ที่ไม่จำเป็น ลดการสูญเสียพลังงานตัวอย่างของการยับยั้ง allosteric คือการแปลง ADP เป็น ATP ใน glycolysis เมื่อมี ATP มากเกินไปในระบบ ATP จะทำหน้าที่เป็นตัวยับยั้ง allosteric มันจับกับฟอสโฟฟรุกโตไคเนสซึ่งเป็นหนึ่งในเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับไกลโคไลซิส ทำให้การแปลง ADP ช้าลง เป็นผลให้ ATP ป้องกันการผลิตที่ไม่จำเป็นของตัวเอง ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องผลิต ATP มากเกินไปเมื่อมีปริมาณเพียงพอ
อะไรคือความคล้ายคลึงกันระหว่างการยับยั้งแบบไม่แข่งขันกับการยับยั้ง Allosteric
- การยับยั้งเอนไซม์ทั้งสองชนิดชะลอการทำงานของเอนไซม์
- สารยับยั้งในการยับยั้งเอนไซม์ทั้งสองไม่ได้แข่งขันกับสารตั้งต้นที่บริเวณที่ทำงาน
- สารยับยั้งเปลี่ยนองค์ประกอบของเอนไซม์ทางอ้อม
- สารยับยั้งทั้งสองชนิดเปลี่ยนรูปร่างของเอนไซม์
การยับยั้งแบบไม่มีการแข่งขันและการยับยั้ง Allosteric แตกต่างกันอย่างไร
ในการยับยั้งแบบไม่มีการแข่งขัน Vmax ของปฏิกิริยาจะลดลงโดยที่ค่า Km ไม่เปลี่ยนแปลง ในทางตรงกันข้าม ในการยับยั้ง allosteric Vmax ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง และค่า Km จะเพิ่มขึ้น ดังนั้น นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการยับยั้งแบบไม่มีการแข่งขันและการยับยั้งแบบ allosteric การยับยั้ง allosteric เน้นไปที่การใช้สารเคมีที่เปลี่ยนแปลงการทำงานของเอนไซม์โดยการจับที่บริเวณที่เป็น allosteric ในขณะที่สารยับยั้งที่ไม่มีการแข่งขันจะหยุดการทำงานของเอนไซม์โดยการผูกมัดโดยตรงที่ไซต์อื่น
อินโฟกราฟิกต่อไปนี้แสดงความแตกต่างระหว่างการยับยั้งแบบไม่มีการแข่งขันและแบบ allosteric สำหรับการเปรียบเทียบแบบเคียงข้างกัน
สรุป – การยับยั้งแบบไม่แข่งขันกับ Allosteric
การยับยั้งแบบไม่แข่งขันคือการยับยั้งเอนไซม์ที่ตัวยับยั้งจะลดการทำงานของเอนไซม์และจับกับเอนไซม์ได้ดีเท่ากันไม่ว่าจะจับกับซับสเตรตหรือไม่ก็ตาม Allosteric Inhibition เป็นชนิดของการยับยั้งเอนไซม์ที่ตัวยับยั้งชะลอการทำงานของเอนไซม์โดยการปิดใช้งานเอนไซม์และผูกกับเอนไซม์ที่ไซต์ allostericความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการยับยั้งแบบไม่มีการแข่งขันและการยับยั้งแบบ allosteric คืออัตราสูงสุดของปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยา (Vmax) จะลดลง และความเข้มข้นของสารตั้งต้น (Km) ยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในการยับยั้งแบบไม่แข่งขันในขณะที่ Vmax ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง และ Km จะเพิ่มขึ้นใน allosteric การยับยั้ง
