7.12: עיכוב אנזים

מעכבים הם מולקולות המפחיתות את פעילות האנזים על ידי קשירה לאנזים. בתא המתפקד כרגיל, האנזימים מווסתים על ידי מגוון מעכבים. תרופות ורעלים אחרים יכולים גם לעכב אנזימים. מעכבים מסוימים נקשרים לאתר הפעיל של האנזים, בעוד שאחרים מעכבים פעילות אנזימטית על ידי קישור לאתרים אחרים במבנה החלבון.

מעכבים תחרותיים תופסים את האתר הפעיל של אנזימים, מה שהופך אותם ללא מסוגלים להכיל את הסובסרט (מצע). עם זאת, ריכוזים גבוהים מספיק של המצע יכולים להתחרות על המעכב; כתוצאה מכך, מעכבים תחרותיים מאטים את קצב התגובה הראשוני של האנזימים אך אינם משפיעים על הקצב המרבי של האנזים. דוגמה אחת של מעכב תחרותי היא התרופה דיסולפירם, המשמשת לטיפול באלכוהוליזם כרוני. כאשר אלכוהול נבלע, הוא הופך בדרך כלל לאצטאלדהיד, אשר הופך לאחר מכן לאצטיל קואנזים A על ידי אצטלדהיד דהידרוגנאז. דיסולפירם נקשר ותופס את האתר הפעיל של אצטלדהיד דהידרוגנאז, מה שהופך את האנזים ללא מסוגל לבצע המרה זו. כתוצאה מכך, חולה הנוטל דיסולפירם מתחיל מיד לחוות תסמינים דמויי הנגאובר, כגון כאב ראש, ובכך מפחית את צריכת האלכוהול.

מעכבים לא תחרותיים נקשרים לאתרים שונים באנזים, הרחק מהאתר הפעיל. אלה נקראים אתרים אלוסטריים וכאשר מולקולות נקשרות אליהם, צורת האתר הפעיל משתנה כך שלאנזים יש זיקה נמוכה יותר לסובסטרט. מכיוון שמעכבים לא תחרותיים אינם תופסים את האתר הפעיל, נוכחות של סובסטרט נוסף אינה מסוגלת להתגבר על עיכוב לא תחרותי והאנזים אינו מסוגל להשיג את קצב התגובה המרבי שלו.

קישור קוולנטי בין מעכב לאנזים הוא בדרך כלל בלתי הפיך, כמו במקרה של כמה רעלים. רוב המעכבים הרגולטוריים הפעילים בדרך כלל בתא מתקשרים עם אנזימים על ידי אינטראקציות חלשות. סוג זה של קשירה הוא הפיך ושימושי לוויסות תהליכים מטבוליים. חקר מולקולות חדשות כדי לעכב באופן תחרותי ולא תחרותי אנזימים המסדירים את צמיחת התאים בסרטן הוא תחום מחקר פעיל.