Che cos'è l'inibizione enzimatica?
L'inibizione dell'enzima è una reazione tra una molecola e un enzima che blocca l'azione dell'enzima, temporaneamente o permanentemente, a seconda del tipo di inibitore dell'enzima coinvolto. Questo processo si verifica continuamente nel mondo naturale e ha una serie di applicazioni per l'uomo, anche nella formulazione di prodotti farmaceutici e nello sviluppo di determinati prodotti. Esistono diversi tipi di inibizione enzimatica che coinvolgono diversi tipi di molecole e processi.
L'inibizione enzimatica non specifica comporta l'esposizione a una molecola che non ha come bersaglio specifico un enzima che avrà comunque un effetto inibitorio. Ad esempio, molte proteine si decompongono in risposta all'esposizione all'alcool e l'introduzione di alcol in un organismo può inibire le attività di numerosi enzimi. Gli acidi hanno effetti simili. Allo stesso modo, il calore tende a denaturare gli enzimi, separando i fili proteici e rendendoli inefficaci; ecco perché la carne si ammorbidisce con la cottura, poiché le proteine nella carne vengono denaturate e iniziano a degradarsi.
Con l'inibizione specifica dell'enzima, una molecola interagisce direttamente con le proteine dell'enzima. Gli inibitori di enzimi irreversibili hanno la capacità di modificare in modo permanente la struttura della proteina e il processo non può essere annullato. L'inibizione dell'enzima reversibile può bloccare temporaneamente l'azione di un enzima ma non sarà di natura permanente. Questo processo può avvenire in diversi modi, anche attraverso l'inibizione competitiva, in cui la molecola è simile a un'altra molecola che interagisce con l'enzima e compete per i siti dei recettori, rendendo l'enzima meno attivo o rendendolo inutile impedendogli di agganciarsi sulla molecola con cui è progettato per funzionare.
Le aziende farmaceutiche utilizzano questo processo a proprio vantaggio nello sviluppo di farmaci. La maggior parte dei farmaci terapeutici agisce tramite l'inibizione degli enzimi. Quando il paziente prende il farmaco e le molecole vengono rilasciate nel corpo, interagiscono con gli enzimi per fermare i processi dannosi come l'infiammazione incontrollata. Nei laboratori, i ricercatori lavorano costantemente con nuovi composti per vedere se hanno potenziali usi e prendere in giro i loro contenuti in modo che possano essere compresi.
L'inibizione enzimatica può avere altre applicazioni. Il controllo dei parassiti si basa spesso su questo processo, esponendo i parassiti indesiderati a sostanze chimiche che interrompono i processi chimici all'interno dei loro corpi. Allo stesso modo, molti erbicidi interferiscono con la biologia interna delle piante bersaglio per impedire loro di crescere o ucciderli. L'inibizione degli enzimi può anche essere utilizzata nella fabbricazione di prodotti dagli stabilizzanti alimentari ai trattamenti chimici delle acque.