Структура и функции белков и пептидов

Влияние ингибиторов
Ингибиторы ферментов — это вещества, замедляющие ферментативные реакции
(рис. 4.1). 
Рис. 4.1
. Классификация ингибиторов ферментов 
Конкурентные ингибиторы
имеют следующие характеристики: а) они похожи по 
структуре на субстрат; б) связываются, как и субстрат, с активным центром фермента; в) эф-
фект конкурентного ингибитора может быть устранен избытком субстрата (V
max
не изменя-
ется, а соответствующая K
m
увеличивается).
Неконкурентные ингибиторы
имеют следующие характеристики: а) не похожи по 
структуре на субстрат; б) связываются не с активным центром, а в другом месте молекулы 
фермента; в) эффект неконкурентного ингибитора не может быть устранен избытком суб-
страта (V
max
уменьшается, а K
m
остается неизменной). 

---

21 
Примеры использования ингибиторов в медицинской практике 
При лечении заболеваний микробной этиологии — сульфаниламидные препараты 
структурно подобны парааминобензойной кислоте и тормозят образование фолиевой кисло-
ты, необходимой для роста микроорганизмов. При отравлении антифризом (этиленгликолем) 
дают противоядие — этиловый спирт в больших дозах, играющий роль конкурирующего 
субстрата для алкогольдегидрогеназы. Для лечения подагры используют аллопуринол (необ-
ратимый ингибитор ксантиноксидазы). Для лечения алкоголизма используют эспераль — 
необратимый ингибитор дегидрогеназы уксусного альдегида, что тормозит превращение 
альдегида в уксусную кислоту. Накапливающийся альдегид оказывает сильное токсическое 
действие. Для лечения панкреатита применяют апротинин (контрикал, гордокс) — необра-
тимый ингибитор протеолитических ферментов поджелудочной железы — для предотвра-
щения «самопереваривания» железы.
Аллостерическая регуляция
Кроме активного центра у ряда ферментов имеется 
 регуляторный
, или 
аллостериче-
ский
(
аллос
— иной, другой) центр, который в молекуле фермента, как правило, простран-
ственно отдален от активного центра. Ферменты, имеющие аллостерический центр, называ-
ются 
аллостерическими
. Такие ферменты обладают рядом свойств, которые отличают их от 
неаллостерических: 

наличие четвертичной структуры, активного и аллостерического центров. Та 
субъединица, где находится активный центр, называется 
каталитическая
, в отличие от 
регу-
ляторной
, на которой расположен аллостерический центр; 

к аллостерическому центру присоединяются вещества — 
эффекторы
, которые 
делятся на активаторы и ингибиторы. Присоединение эффектора к аллостерическому центру 
приводит к изменению третичной структуры молекулы фермента и соответственно конфор-
мации активного центра, вызывая снижение или повышение ферментативной активности 
(кооперативный эффект); 

сигмоидная (S-образная), а не гиперболическая форма кривой зависимости скоро-
сти реакции от концентрации субстрата; 

катализируют реакцию, протекающую только в одном направлении (син. — клю-
чевые, регуляторные ферменты); 

катализируют самую медленную реакцию метаболического процесса, от которой 
зависит скорость всего процесса. 
Различают несколько видов аллостерической регуляции активности ферментов: а) ин-
гибирование по принципу обратной связи (ретроингибирование) — избыток конечного про-
дукта тормозит активность ключевого фермента своего синтеза; б) перекрестная регуляция 
(сочетание ингибирования и активации). Так, избыток пуриновых и пиримидиновых нуклео-
тидов тормозит соответственно свой синтез, но активирует синтез друг друга; в) активация 
предшественником (форактивация) — первый метаболит в многоступенчатом процессе ак-
тивирует фермент, катализирующий последнюю стадию. Например, при синтезе гликогена 
глюкозо-6-фосфат (предшественник гликогена), образующийся в ходе первой реакции, ока-
зывает активирующее влияние на гликогенсинтазу, последний фермент данного процесса.