酵素活性を調節する化学メカニズム:
これは、化学メカニズムが酵素活性をオフまたは減少させる方法の内訳です。
1。競争阻害:
* メカニズム: 基質に似た分子は、酵素の活性部位に結合し、基質のアクセスをブロックします。
* 効果: 基質結合を防ぐことにより、酵素活性を低下させます。
* 例: メトトレキサートは、ジヒドロ葉酸を模倣することにより、DNA合成に重要なジヒドロ葉酸レダクターゼを阻害します。
2。非競争的阻害:
* メカニズム: 阻害剤は、活性部位とは異なる酵素上の部位に結合し、酵素活性を低下させる立体構造の変化を引き起こします。
* 効果: 酵素の形状を変化させ、基質結合または触媒を妨げることにより、酵素活性を低下させます。
* 例: シアン化物は、ヘム基に結合することにより、細胞呼吸における重要な酵素であるシトクロムCオキシダーゼを阻害します。
3。非競争的阻害:
* メカニズム: 阻害剤は、酵素補助錯体にのみ結合し、複合体が生成物を形成するのを防ぎます。
* 効果: 酵素 - 基質複合体の形成を妨げることにより、酵素活性を低下させます。
* 例: グリホサートは、酵素 - 堆積複合体に結合することにより、植物芳香族アミノ酸合成の酵素であるEPSPシンターゼを阻害します。
4。アロステリック規制:
* メカニズム: 酵素上のエフェクター分子の調節部位への結合は、酵素を活性化または阻害する立体構造の変化を誘導します。
* 効果: その立体構造を調節することにより、酵素活性を調節します。
* 例: ATPおよびADPは、解糖の重要な酵素であるホスホフルクトキナーゼのアロステリック調節因子として作用します。
5。フィードバック抑制:
* メカニズム: 代謝経路の産物は、経路の初期の酵素の阻害剤として作用します。
* 効果: 酵素活性を調節して、恒常性を維持し、製品の過剰生産を防ぎます。
* 例: イソロイシン生合成における最初の酵素であるスレオニンデアミナーゼは、最終産物であるイソロイシンによって阻害されます。
6。共有結合修正:
* メカニズム: リン酸化、アセチル化、メチル化などの可逆的または不可逆的な共有結合修飾は、酵素活性を変化させる可能性があります。
* 効果: 酵素の構造または活性を変更することにより、酵素を活性化または阻害できます。
* 例: グリコーゲンホスホリラーゼのリン酸化がそれを活性化し、脱リン酸化はそれを非アクティブにします。
7。 pHおよび温度:
* メカニズム: 極端なpHまたは温度は、酵素の構造と機能を破壊する可能性があります。
* 効果: 酵素の3次元構造を変更し、その活性部位に影響を与えることにより、酵素活性を低減します。
* 例: ほとんどの酵素には、その機能に最適なpHと温度の範囲があります。
8。重金属中毒:
* メカニズム: 水銀や鉛のような重金属は、酵素の活性部位または他の必須部位に結合し、その機能を阻害します。
* 効果: 酵素の触媒メカニズムを妨害することにより、酵素活性を破壊します。
* 例: 鉛は、ヘム合成に関与する酵素であるデルタアミノレビュー酸デヒドラターゼを阻害できます。
これらのメカニズムは、酵素活性に対する多様な範囲の調節制御を提供し、内部および外部刺激に応じて細胞が代謝プロセスを微調整できるようにします。