Vad är enzymhämning?

Enzyminhibering är en reaktion mellan en molekyl och ett enzym som blockerar verkan av enzymet, antingen tillfälligt eller permanent, beroende på vilken typ av enzyminhibitor som är involverad. Denna process sker hela tiden i den naturliga världen, och den har ett antal tillämpningar för människor, bland annat i formulering av läkemedel och utveckling av vissa produkter. Det finns flera typer av enzymhämning som involverar olika typer av molekyler och processer.

Icke-specifik enzymhämning involverar exponering för en molekyl som inte specifikt är inriktad på ett enzym som fortfarande kommer att ha en hämmande effekt. Till exempel bryts många proteiner ned som svar på exponering för alkohol, och att introducera alkohol till en organisme kan hämma aktiviteterna hos ett antal enzymer. Syror har liknande effekter. På samma sätt tenderar värme att denaturera enzymer, dra proteinsträngarna isär och göra dem ineffektiva; det är därför kött mjuknar upp med matlagning, eftersom proteinerna i köttet denatureras och börjar brytas ner.

Med specifik enzymhämning interagerar en molekyl direkt med proteinerna i enzymet. Irreversibla enzymhämmare har förmågan att permanent ändra proteinets struktur och processen kan inte ångras. Reversibel enzymhämning kan tillfälligt blockera verkan av ett enzym men kommer inte att vara permanent. Denna process kan ske på ett antal sätt, inklusive genom konkurrensinhibition, där molekylen liknar en annan molekyl som interagerar med enzymet, och den tävlar om receptorplatser, vilket gör enzymet mindre aktivt eller gör det värdelöst genom att förhindra det från att klämma fast på molekylen den är utformad för att arbeta med.

Läkemedelsföretag använder denna process till sin fördel i utvecklingen av mediciner. De flesta terapeutiska läkemedel fungerar via enzymhämning. När patienten tar medicinen och molekylerna släpps i kroppen, interagerar de med enzymer för att stoppa skadliga processer som okontrollerad inflammation. I laboratorier arbetar forskare ständigt med nya föreningar för att se om de har potentiella användningsområden och att reta ut innehållet så att de kan förstås.

Enzymhämning kan ha andra tillämpningar. Skadedjursbekämpning förlitar sig ofta på denna process genom att utsätta oönskade skadedjur för kemikalier som kommer att störa kemiska processer i deras kroppar. På samma sätt stör många herbicider den inre biologin hos målplantor för att förhindra att de växer eller dödar dem. Hämning av enzymer kan också användas vid tillverkning av produkter från livsmedelsstabilisatorer till kemiska vattenbehandlingar.