7.14: الضوابط التفارغية

يحدث التنظيم التفارغي للإنزيمات عندما يتسبب ارتباط الجزيء بموقع مختلف عن الموقع النشط في حدوث تغيير في النشاط الأنزيمي. يمكن أن يكون هذا النوع من التنظيم إيجابياً أو سلبياً ، مما يزيد أو يقلل من نشاط الإنزيم. معظم الإنزيمات التي تظهر التفارغية هي إنزيمات أيضية تشارك في تحلل أو تخليق جزيئات خلوية معينة.

في التثبيط التفارغي ، يتسبب ارتباط الجزيء بالموقع التفارغي في تغيير الشكل الذي يقلل من تقارب الإنزيم مع الركيزة. في كثير من الأحيان ، يكون المثبط التفارغي ناتجاً عن الإنزيم أو مسار الإنزيم ، مما يسمح للمنتجات الأنزيمية بالحد من إنتاجها. هذا هو نوع من تثبيط التغذية المرتدة ، مما يمنع الإفراط في إنتاج المنتجات. كمثال كلاسيكي ، يعتبر الأيزولوسين مثبطاً تفارغياً لإنزيم مهم في تركيبه.

في المقابل ، يتسبب المنشط التفارغي في تغيير توافقي يزيد من ألفة الإنزيم مع الركيزة. يزيد التنشيط التفارغي بشكل كبير من معدل التفاعل ، كما هو موضح في معدل تفاعل الركيزة على شكل حرف S. على سبيل المثال ، يتسبب ارتباط ربيطة خارج الخلية بمستقبل EGF عبر الغشاء في تغيير تكويني ، ينتج عنه تنشيط انزيم الكيناز داخل الخلايا. إذا كان الإنزيم يتكون من وحدات فرعية متعددة ، فإن ارتباط المنشط التفارغي بوحدة فرعية واحدة يمكن أن يتسبب في زيادة التقارب وتغيير الشكل لجميع الوحدات الفرعية المنتسبة.

التنظيم التفارغي يشير إلى ضبط إنزيم عبر موقع محدد،بدلاًمن موقع الإنزيمات النشط. عندما يرتبط أحد الجزيئات بموقع معين،يُسمى الموقع التفارغي. الترابط يُمكن أن ينتج عنه تغيراًمطابقاًأو تغير في شكل الإنزيم.

قد يسبب نشاط كهذا زيادة في تقارب مواقع الإنزيمات النشطة لأجل ركائزها،وهو ما يحسّن من النشاط الإنزيمي. عملية تُسمى بالتفعيل التفارغي. في رسم بياني لمعدل التفاعل وتركيز الركائز،يُمكن تمثيل التفعيل التفرغي على شكل منحنى إيجابي لحرف S.حيث يوجد وقت ضائع حتى تفعيل الإنزيم.

إذن،بسبب الزيادة المفاجئة في المواقع النشطة تركيز عالي من الركائز يُمكن أن يتشكل ويعمل على تسريع التفاعل بسرعة. على الصعيد الآخر،لو ارتبط المستجيب بالإنزيم وتسبب في تغير مطابق ذلك يقلل من تقارب ارتباط الركائز،يُشار إلى العملية باسم التثبيط الفراغي. في هذه الحالة يوجد انخفاض في وظيفة الإنزيم وهبوط في معدل التفاعل الكيميائي عن الحالة النشطة.