Co to jest hamowanie enzymów?

Hamowanie enzymu jest reakcją między cząsteczką a enzymem, która blokuje działanie enzymu, czasowo lub na stałe, w zależności od rodzaju zaangażowanego inhibitora enzymu. Proces ten zachodzi w świecie przyrody przez cały czas i ma wiele zastosowań dla ludzi, w tym w formułowaniu farmaceutyków i opracowywaniu niektórych produktów. Istnieje kilka rodzajów hamowania enzymów obejmujących różne typy cząsteczek i procesów.

Niespecyficzne hamowanie enzymu obejmuje ekspozycję na cząsteczkę niespecyficznie ukierunkowaną na enzym, który nadal będzie miał działanie hamujące. Na przykład wiele białek rozkłada się w odpowiedzi na ekspozycję na alkohol, a wprowadzenie alkoholu do organizmu może hamować aktywność wielu enzymów. Kwasy mają podobne efekty. Podobnie, ciepło ma tendencję do denaturacji enzymów, rozszczepiając nici białka i czyniąc je nieskutecznymi; dlatego mięso mięknie podczas gotowania, ponieważ białka w mięsie są denaturowane i zaczynają się rozkładać.

Przy specyficznym hamowaniu enzymu cząsteczka oddziałuje bezpośrednio z białkami enzymu. Nieodwracalne inhibitory enzymów mają zdolność do trwałej zmiany struktury białka, a procesu nie można cofnąć. Odwracalne hamowanie enzymu może tymczasowo blokować działanie enzymu, ale nie będzie miało charakteru trwałego. Proces ten może zachodzić na wiele sposobów, w tym poprzez hamowanie konkurencyjne, w którym cząsteczka jest podobna do innej cząsteczki, która wchodzi w interakcję z enzymem, i konkuruje o miejsca receptorowe, czyniąc enzym mniej aktywnym lub czyniąc go bezużytecznym przez zapobieganie zatrzaśnięciu na cząsteczkę, z którą ma współpracować.

Firmy farmaceutyczne wykorzystują ten proces na swoją korzyść przy opracowywaniu leków. Większość leków terapeutycznych działa poprzez hamowanie enzymów. Kiedy pacjent przyjmuje lek, a cząsteczki uwalniane są do organizmu, oddziałują one z enzymami, aby zatrzymać szkodliwe procesy, takie jak niekontrolowane zapalenie. W laboratoriach badacze nieustannie pracują nad nowymi związkami, aby sprawdzić, czy mają potencjalne zastosowania, i drażnić ich zawartość, aby były zrozumiałe.

Hamowanie enzymów może mieć inne zastosowania. Zwalczanie szkodników często polega na tym procesie, wystawiając niepożądane szkodniki na działanie substancji chemicznych, które zakłócają procesy chemiczne zachodzące w ich ciałach. Podobnie wiele herbicydów zaburza biologię wewnętrzną docelowych roślin, aby zapobiec ich wzrostowi lub zabiciu. Hamowanie enzymów można również stosować do wytwarzania produktów od stabilizatorów żywności po chemiczne uzdatnianie wody.