Інгібітори ферментів - це невеликі молекули та іони, здатні зв'язуватися з ферментами, щоб знизити їх каталітичну активність. Інгібування ферментів є важливим механізмом контролю в біологічних системах. Крім того, це процес, який застосовують багато лікарських засобів для ефективного зменшення опосередкованої хворобою ферментативної активності. Інгібітори ферментів можна класифікувати як незворотні та оборотні.
Незворотні інгібітори щільно зв'язуються з ферментом, тим самим дуже повільно дисоціюючи з ним. Вони можуть утворювати ковалентні або нековалентні зв’язки зі своєю метою.
Багато важливих препаратів, таких як пеніцилін, є незворотними інгібіторами ферментів. Пеніцилін - це антибіотик, здатний вбивати бактерії шляхом ковалентного зв’язування з ферментом транспептидазою, тому перешкоджаючи синтезу клітинної стінки бактерій.
Інший приклад - аспірин, який утворює ковалентні зв’язки з ферментом циклооксигенази, що призводить до зменшення запальних процесів.
Незворотні інгібітори можна класифікувати на три категорії: специфічні для групи реактиви, субстратні аналоги та інгібітори самогубств.
Специфічні для групи реагенти можуть зв'язуватися з певним амінокислотним залишком ферменту і безповоротно модифікувати його. Отже, вони менш специфічні, здатні взаємодіяти з багатьма ферментами.
Аналоги субстрату мають подібну структуру до субстрату ферменту і можуть ковалентно модифікувати його залишки активного сайту.
Інгібітори самогубств є найбільш специфічними інгібіторами ферментів. Вони зв'язуються як субстрат до ферменту і обробляються за допомогою каталітичної реакції. Потім каталіз генерує проміжний продукт, ковалентно інактивує фермент.
Оборотні інгібітори утворюють нековалентні зв’язки з ферментом. Для них характерна швидка дисоціація від своєї цілі.
Оборотні інгібітори можна класифікувати на дві основні категорії, конкурентні та неконкурентні інгібітори.
Оборотний інгібітор є конкурентоспроможним, коли фермент може зв'язуватися зі своїм активним сайтом, або з інгібітором, що утворює фермент-інгібіторний комплекс (ЕІ), або з субстратом, що утворює фермент-субстрат (ES).
У цьому випадку конкурентного гальмування зв'язування ферменту з субстратом або з інгібітором є взаємовиключними: фермент ніколи не може зв'язуватися з інгібітором і субстратом одночасно..
Зниження каталітичної активності ферменту досягається зменшенням частки ферментно-субстратного комплексу.
Підвищення концентрації субстрату може полегшити інгібування ферменту.
При оборотному неконкурентному гальмуванні субстрат та інгібітор одночасно зв'язуються з різними сайтами ферменту, роблячи його неактивним. Це гальмування не можна подолати за рахунок збільшення концентрації субстрату.
Незворотні та оборотні інгібітори ферментів - це молекули, здатні зв'язуватися з ферментами та інактивувати їх.
Хоча незворотні інгібітори діють більш постійно, змінюючи активні ділянки і повільно дисоціюючи з їх цільовим ферментом, оборотні інгібітори характеризуються швидкою дисоціацією від ферменту, і їх інгібіторну активність можна легко повернути.