Неправильно ли считать аллостерический ингибитор неконкурентным ингибитором?

Нет, вы не можете предполагать, что аллостерический ингибитор неконкурентен. «Аллостерическое» относится к месту связывания, тогда как такие термины, как конкурентное, неконкурентное, неконкурентное или смешанное ингибирование, относятся к тому, как (или влияет ли) связывание ингибитора на связывание с субстратом.

Страница Википедии о конкурентном торможении является разумным источником для этого вопроса.

Конкурентный ингибитор предотвращает связывание нормального субстрата (субстратов) в активном центре. Этого можно добиться, либо буквально мешая связыванию в активном сайте, либо связываясь в другом месте, вызывая конформационные изменения, препятствующие связыванию с активным сайтом. Оба случая считаются конкурентным ингибированием из-за того, как они влияют на связывание субстрата.

Технически правильно сказать, что аллостерический ингибитор может быть (или является) «конкурентным ингибитором», но с точки зрения общения и обучения я бы посоветовал более взвешенный подход. Большинство студентов сталкиваются с терминами «конкурентный ингибитор» и «неконкурентный ингибитор» в контексте реакций, демонстрирующих кинетику Михаэлиса-Ментен. Таким образом, их ментальный образ такого ингибитора будет иметь вид:

Поэтому при обсуждении аллостерических ингибиторов я бы сосредоточился на другой ментальной модели, приведенной ниже, в которой субстрат (или положительный эффектор) и отрицательный эффектор (использование этого другого термина преднамеренно) оказывают противоположное влияние на равновесие между напряженным и расслабленным состояниями:

Далее я хотел бы сказать кое-что о том, что, поскольку относительные концентрации субстрата и отрицательного эффектора определяют скорость реакции, «отрицательный эффектор косвенно конкурирует с субстратом».

Прежде всего, я принимаю вашу точку зрения о том, что предыдущий пост слишком технический. По этому поводу не будет ни уравнений, ни диаграмм.

Когда мы имеем дело с обратимым ингибированием ферментов, нас в основном интересуют значения четырех терминов: конкурентное, неконкурентное, неконкурентное и смешанное . Как я уже сказал выше, литература настолько запутана, что относительно простые понятия кажутся очень сложными, и путаница часто возникает из-за значения термина «неконкурентный».

Перво-наперво: обратимые ингибиторы лучше всего классифицировать по их влиянию на две кинетические константы, а не по механизму, вызывающему конкретный паттерн ингибирования. Двумя кинетическими константами являются _kcat и _kcat / _Km . (Так почему бы не k _cat и K _m ? Это обсуждалось в предыдущем посте , но краткий ответ заключается в том, что проще: K _m часто является очень сложной кинетической константой). Можно выделить два «предельных» случая. (i) Конкурентный ингибитор воздействует на k _cat / K _m , но не на k _cat , и (ii) неконкурентный ингибитор воздействует на k _cat , но не на k _cat/ К _м . (iii) Теперь мы также можем выделить третий случай, когда затрагиваются обе кинетические константы. Назовем это неконкурентным торможением.

Путаница в литературе возникает из-за того, что некоторые авторитеты называют неконкурентное торможение, как определено выше , смешанным торможением , и (чтобы действительно все испортить) они считают неконкурентное торможение частным случаем смешанного торможения, когда обе кинетические константы изменяются на одинаковые. степень! Для целей этого ответа я не собираюсь туда , поскольку я думаю, что то, что вы подразумеваете под неконкурентным, соответствует определению в (iii) выше. Во всяком случае, именно так Клеланд , ведущий специалист в этой области, определяет неконкурентное торможение. Другими словами, «смешанное» торможение с этого момента исключено из этого ответа.

Здесь мы могли бы пойти на риск и сказать, что конкурентный ингибитор влияет только на связывание субстрата с ферментом, а неконкурентный ингибитор влияет только на каталитическую стадию. Или мы могли бы сказать, что конкурентный ингибитор влияет только на кажущуюся константу скорости второго порядка для комбинации фермента с субстратом (которую энзимологи называют k _cat / K _m ), а неконкурентный ингибитор влияет только на кажущуюся константу скорости первого порядка (которую энзимологи называют k _cat ). Но это становится слишком абстрактным. Но, может быть, вы видите, куда я иду? Есть только два предельных случая, один из которых влияет на связывание субстрата, а другой — на катализ, а также их комбинация. это действительнотак просто.

Избавившись от путаницы в номенклатуре, теперь я попытаюсь ответить на ваш вопрос: если ингибитор не связывается с активным центром, можем ли мы заключить, что он является неконкурентным ингибитором?

ИМО, ответ категорически нет. Аллостерический ингибитор (который связывается с сайтом, отличным от активного сайта) может быть конкурентным, неконкурентным или неконкурентным.

Как выразился Брайан Краузе , конкурентный ингибитор предотвращает связывание нормального субстрата (субстратов) в активном центре, но нет требования, чтобы ингибитор связывался с активным центром. Связывание ингибитора в аллостерическом сайте может вызвать конформационное изменение, которое, например, препятствует связыванию субстрата.

Тот же аргумент применим и к неконкурентному торможению. Простой механизм, который приводит к неконкурентному ингибированию, заключается в том, что ингибитор не может связываться со «свободным» ферментом, но связывается с комплексом фермент-субстрат. И, конечно же, связывание с аллостерическим сайтом может быть невозможным, если не связан субстрат.