Các sự khác biệt chính giữa ức chế thuận nghịch và không thể đảo ngược là ức chế thuận nghịch là một loại ức chế enzyme trong đó sự phân ly của chất ức chế từ phức hợp ức chế enzyme có thể xảy ra do liên kết không cộng hóa trị. Mặt khác, ức chế không thể đảo ngược là một loại ức chế enzyme trong đó sự phân ly của chất ức chế từ phức hợp ức chế enzyme là không thể do liên kết cộng hóa trị.
Enzyme là protein đóng vai trò là chất xúc tác sinh học trong cơ thể chúng ta. Chúng làm tăng tỷ lệ phản ứng. Chất nền liên kết với các vị trí hoạt động của các enzyme và biến đổi thành các sản phẩm. Tuy nhiên, enzyme là đặc trưng cho các chất nền. Hành động của enzyme có thể được điều chỉnh hoặc ức chế bởi các chất ức chế nhất định. Có hai loại quá trình ức chế enzyme; cụ thể là, chúng lại ức chế thuận nghịch và ức chế không hồi phục. Trong sự ức chế thuận nghịch, chất ức chế liên kết với enzyme không cộng hóa trị trong khi ở sự ức chế không thể đảo ngược, chất ức chế liên kết với enzyme bằng cách cộng hóa trị hoặc không cộng hóa trị. Hai quá trình này khác nhau và bài viết này dự định thảo luận về sự khác biệt giữa ức chế thuận nghịch và không thể đảo ngược một cách chi tiết.
1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Ức chế đảo ngược là gì
3. Ức chế không thể đảo ngược là gì
4. Điểm tương đồng giữa sự ức chế có thể đảo ngược và không thể đảo ngược
5. So sánh cạnh nhau - Ức chế đảo ngược và không thể đảo ngược ở dạng bảng
6. Tóm tắt
Trong sự ức chế thuận nghịch, chất ức chế làm bất hoạt enzyme bằng cách liên kết không cộng hóa trị với nó. Do đó, sự ức chế thuận nghịch không phải là sự tương tác mạnh mẽ giữa enzyme và chất ức chế. Do đó, bằng cách tăng nồng độ cơ chất, điều này có thể dễ dàng đảo ngược, và có thể kích hoạt lại enzyme một cách dễ dàng. Hơn nữa, có hai loại chính của quá trình ức chế đảo ngược; cụ thể là, chúng là sự ức chế cạnh tranh và sự ức chế không cạnh tranh.
Trong ức chế cạnh tranh, chất ức chế giống với chất nền, và nó cạnh tranh với chất nền cho vị trí hoạt động của enzyme. Một khi chất ức chế chiếm vị trí hoạt động, cơ chất không thể liên kết với enzyme và phản ứng không xảy ra. Tuy nhiên, khi nồng độ cơ chất cao, có thể ngăn chặn sự ức chế cạnh tranh.
Hình 01: Ức chế đảo ngược
Mặt khác, trong ức chế không cạnh tranh, chất ức chế không giống với chất nền. Do đó, nó không cạnh tranh với chất nền cho liên kết trang hoạt động. Nó liên kết tại một nơi khác của enzyme (vị trí allosteric) và thay đổi cấu trúc ba chiều của enzyme. Khi cấu trúc ba chiều của enzyme thay đổi, hoạt động của nó giảm. Do đó, phản ứng xảy ra với tốc độ chậm hơn hoặc nó không xảy ra.
Ức chế không thể đảo ngược là loại ức chế enzyme thứ hai, trong đó chất ức chế liên kết với enzyme bằng liên kết cộng hóa trị mạnh và ức chế hoạt động của enzyme. Do đó, rất khó để loại bỏ chất ức chế từ enzyme. Do đó, không thể đảo ngược phản ứng. Các chất ức chế không thể đảo ngược thường chứa các nhóm chức năng phản ứng. Do đó, chúng có thể liên kết với các chuỗi axit amin của enzyme và hình thành liên kết cộng hóa trị.
Hình 02: Ức chế không hồi phục
Hơn nữa, các chất ức chế không thể đảo ngược là cụ thể. Do đó, chúng không liên kết với tất cả các protein. Một số ví dụ về các chất ức chế không thể đảo ngược là penicillin, aspirin, diisopropylfluorophosphate, v.v ... Có ba loại thuốc ức chế không thể đảo ngược; cụ thể, chúng là thuốc thử đặc hiệu nhóm, chất tương tự cơ chất và chất ức chế tự sát.
Ức chế đảo ngược và ức chế không thể đảo ngược là hai loại con đường ức chế enzyme. Sự khác biệt chính giữa ức chế thuận nghịch và không thể đảo ngược là có thể đảo ngược sự ức chế đảo ngược trong khi không thể đảo ngược sự ức chế không thể đảo ngược. Hơn nữa, trong sự ức chế thuận nghịch, chất ức chế liên kết với enzyme bằng tương tác không cộng hóa trị yếu trong khi ở sự ức chế không thể đảo ngược, chất ức chế liên kết với enzyme bằng liên kết cộng hóa trị mạnh. Do đó, sự phân ly của phức hợp ức chế enzyme là nhanh chóng trong ức chế thuận nghịch trong khi sự phân ly của phức hợp ức chế enzyme là chậm và cứng trong ức chế không thể đảo ngược. Vì vậy, đó là một sự khác biệt khác giữa ức chế đảo ngược và không thể đảo ngược.
Hơn nữa, trong sự ức chế thuận nghịch, khi chất ức chế loại bỏ, enzyme bắt đầu hoạt động trở lại trong khi ở sự ức chế không thể đảo ngược, enzyme không bắt đầu hoạt động trở lại mặc dù chất ức chế rời khỏi enzyme. Do đó, đây cũng là một sự khác biệt giữa ức chế thuận nghịch và không thể đảo ngược. Ngoài ra, có hai loại ức chế thuận nghịch chính là ức chế cạnh tranh và ức chế không cạnh tranh trong khi có ba loại ức chế không thể đảo ngược là thuốc thử đặc hiệu nhóm, chất tương tự cơ chất và thuốc ức chế tự tử.
Dưới đây là một infographic về sự khác biệt giữa ức chế đảo ngược và không thể đảo ngược.
Ức chế enzyme có thể đảo ngược hoặc không thể đảo ngược. Trong việc tóm tắt sự khác biệt giữa ức chế đảo ngược và không thể đảo ngược; trong sự ức chế thuận nghịch, chất ức chế liên kết với enzyme không cộng hóa trị. Do đó, việc liên kết các chất ức chế từ enzyme rất dễ dàng và nhanh chóng. Mặt khác, trong sự ức chế không thể đảo ngược, chất ức chế liên kết với enzyme cộng hóa trị. Do đó, chất ức chế liên kết mạnh với enzyme và sự phân ly của phức chất ức chế enzyme là chậm và cứng. Do đó, đây là sự khác biệt chính giữa ức chế đảo ngược và không thể đảo ngược. Hơn nữa, trong sự ức chế thuận nghịch, phản ứng có thể được đảo ngược và enzyme có thể được kích hoạt lại. Nhưng trong sự ức chế không thể đảo ngược, phản ứng không thể đảo ngược và enzyme không thể được kích hoạt trở lại.
1. Ức chế enzyme Enzyme. Wikipedia, Wikimedia Foundation, ngày 1 tháng 1 năm 2019. Có sẵn tại đây
2. Ức chế enzyme Enzyme. NeuroImage, Học thuật báo chí. Có sẵn ở đây
1. Ức chế chất ức chế methotrexate của DHFR bởi Thomas Shafee - Công việc riêng, (CC BY 4.0) thông qua Wikimedia Commons
2. Covalent-thuốc-im lặng-protein protein của Tiến sĩ Juswinder Singh (CC BY-SA 3.0) qua Commons Wikimedia