Enzymkinetiek

Remmers zijn moleculen die de enzymactiviteit verminderen door zich aan het enzym te binden. In een normaal functionerende cel worden enzymen gereguleerd door verschillende remmers. Medicijnen en andere gifstoffen kunnen ook enzymen remmen. Sommige remmers binden zich aan de actieve plaats van het enzym, terwijl andere de enzymatische activiteit remmen door te binden aan andere plaatsen op de eiwitstructuur.

Competitieve remmers bezetten de actieve plaats van enzymen, waardoor ze het substraat niet kunnen opnemen. Als de concentraties van het substraat hoog genoeg is, kunnen de remmers echter het substraat overtreffen; hierdoor vertragen competitieve remmers de aanvankelijke reactiesnelheid van de enzymen, maar hebben ze geen invloed op de maximale snelheid van het enzym. Een voorbeeld van een competitieve remmer is het medicijn disulfiram, dat wordt gebruikt om chronisch alcoholisme te behandelen. Wanneer alcohol wordt ingenomen, wordt het normaal gesproken omgezet in aceetaldehyde, dat vervolgens wordt omgezet in acetylco-enzym A door aceetaldehydedehydrogenase. Disulfiram bindt zich aan en bezet de actieve plaats van aceetaldehyde dehydrogenase, waardoor het enzym deze omzetting niet kan uitvoeren. Als gevolg hiervan begint een patiënt die disulfiram gebruikt onmiddellijk katerachtige symptomen, zoals hoofdpijn, te ervaren, waardoor het alcoholgebruik afneemt.

Niet-competitieve remmers binden zich aan andere plaatsen op het enzym, buiten de actieve plaats. Deze plaatsen worden allosterische plaatsen genoemd en wanneer moleculen hier binden, wordt de vorm van de actieve site zodanig veranderd dat het enzym een lagere affiniteit heeft voor het substraat. Omdat niet-competitieve remmers de actieve plaats niet bezetten, kan de aanwezigheid van extra substraat niet-competitieve remming overwinnen en kan het enzym zijn maximale reactiesnelheid niet bereiken.

Covalente binding tussen een remmer en een enzym is meestal onomkeerbaar, zoals in het geval van sommige toxines. De meeste regulerende remmers die normaal in de cel actief zijn, reageren met enzymen door zwakke interacties. Dit type binding is omkeerbaar en nuttig voor de regulering van het metabolische proceses. De verkenning van nieuwe moleculen, die de enzymen die de celgroei bij kanker reguleren, competitief en niet-competitief te remmen, is een actief onderzoeksgebied.