7.12: Inibição de Enzimas

Inibidores são moléculas que reduzem a atividade enzimática ligando-se à enzima. Em uma célula normalmente funcional, as enzimas são reguladas por uma variedade de inibidores. Fármacos e outras toxinas também podem inibir enzimas. Alguns inibidores ligam-se ao local ativo da enzima, enquanto que outros inibem a atividade enzimática ligando-se a outros locais na estrutura proteica.

Inibidores competitivos ocupam o local ativo das enzimas, tornando-as incapazes de acomodar o substrato. No entanto, concentrações suficientemente altas do substrato podem superar o inibidor; como resultado, os inibidores competitivos retardam a velocidade de reação inicial das enzimas, mas não afetam a velocidade máxima da enzima. Um exemplo de inibidor competitivo é o fármaco dissulfiram, usado para tratar o alcoolismo crónico. Quando o álcool é ingerido, é normalmente convertido em acetaldeído, que é então convertido em acetil coenzima A pela acetaldeído desidrogenase. O dissulfiram liga-se e ocupa o local ativo da acetaldeído desidrogenase, tornando a enzima incapaz de realizar esta conversão. Como resultado, um paciente que toma dissulfiram começa imediatamente a experienciar sintomas semelhantes a ressaca, como dor de cabeça, diminuindo assim o consumo de álcool.

Inibidores não competitivos ligam-se a locais distintos na enzima, longe do local ativo. Estes são chamados de locais alostéricos e quando as moléculas se ligam a eles, a forma do local ativo é alterada de tal maneira que a enzima fica com uma menor afinidade pelo substrato. Como os inibidores não competitivos não ocupam o local ativo, a presença de substrato adicional é incapaz de superar a inibição não competitiva e a enzima é incapaz de atingir sua velocidade máxima de reação.

A ligação covalente entre um inibidor e uma enzima é geralmente irreversível, como no caso de algumas toxinas. A maioria dos inibidores regulatórios normalmente ativos na célula interagem com enzimas por interações fracas. Este tipo de ligação é reversível e útil para a regulação de processos metabólicos. O estudo de novas moléculas para inibir de forma competitiva e não competitiva enzimas que regulam o crescimento celular no cancro é uma área ativa de investigação.