بازدارنده غیررقابتی

بازدارنده غیررقابتی (انگلیسی: Uncompetitive inhibition) (که لایدلر و بانتینگ ترجیح دادند آن را بازدارندگی ضد رقابتی بنامند،^[۱] اما این اصطلاح به‌طور گسترده پذیرفته نشده است) نوعی بازدارندگی است که در آن مقادیر ظاهری پارامترهای مایکل-منتن، ${\displaystyle V}$ و ${\displaystyle K_{\mathrm {m} }}$، به نسبت یکسان کاهش می‌یابند.

این نوع بازدارندگی با دو مشاهده قابل شناسایی است: اول، نمی‌توان آن را با افزایش غلظت سوبسترا ${\displaystyle a}$ معکوس کرد؛ و دوم، نمودارهای خطی تأثیراتی روی ${\displaystyle V}$ و ${\displaystyle K_{\mathrm {m} }}$ نشان می‌دهند، به‌طوری که، برای مثال، در نمودار لاینویور-بورک به‌صورت خطوط موازی به‌جای خطوط متقاطع ظاهر می‌شوند. گاهی این نوع بازدارندگی با فرض اینکه بازدارنده می‌تواند به کمپلکس آنزیم-سوبسترا متصل شود اما به آنزیم آزاد متصل نشود، توضیح داده می‌شود. این نوع مکانیسم نسبتاً نادر است،^[۲] و در عمل بازدارندگی غیررقابتی عمدتاً به‌عنوان یک حالت حدی از بازدارندگی در واکنش‌های دوسوبسترایی که غلظت یک سوبسترا تغییر می‌کند و دیگری در سطح اشباع نگه داشته می‌شود، مشاهده می‌شود.^[۳][۴]

در بازدارندگی غیررقابتی، در غلظت بازدارنده ${\displaystyle i}$، معادله مایکل-منتن به شکل زیر در می‌آید:^[۴]

${\displaystyle v={\frac {Va}{K_{\mathrm {m} }+a(1+i/K_{\mathrm {iu} })}}}$

که در آن: - ${\displaystyle v}$ نرخ واکنش در غلظت‌های ${\displaystyle a}$ سوبسترا و ${\displaystyle i}$ بازدارنده است، ${\displaystyle V}$ نرخ محدودکننده، ${\displaystyle K_{\mathrm {m} }}$ ثابت مایکل، و - ${\displaystyle K_{\mathrm {iu} }}$ ثابت بازدارندگی غیررقابتی است.

این معادله دقیقاً شکل معادله مایکل-منتن را دارد، همان‌طور که می‌توان آن را با استفاده از ثابت‌های سینتیکی «ظاهری» به صورت زیر نوشت:

${\displaystyle v={\frac {V^{\mathrm {app} }a}{K_{\mathrm {m} }^{\mathrm {app} }+a}}}$

که در آن: - ${\displaystyle V^{\mathrm {app} }={\frac {V}{1+i/K_{\mathrm {iu} }}}}$ - ${\displaystyle K_{\mathrm {m} }^{\mathrm {app} }={\frac {K_{\mathrm {m} }}{1+i/K_{\mathrm {iu} }}}}$

توجه به این نکته مهم است که ${\displaystyle V^{\mathrm {app} }}$ و ${\displaystyle K_{\mathrm {m} }^{\mathrm {app} }}$ در نتیجه بازدارندگی به نسبت یکسان کاهش می‌یابند.

این موضوع در مشاهده نمودار لاینویور-بورک بازدارندگی غیررقابتی آنزیم آشکار است: نسبت بین ${\displaystyle V}$ و ${\displaystyle K_{\mathrm {m} }}$ با وجود یا بدون وجود بازدارنده یکسان باقی می‌ماند.

این را می‌توان در هر یک از روش‌های رایج رسم داده‌های مایکل-منتن مشاهده کرد، مانند نمودار لاینویور-بورک، که برای بازدارندگی غیررقابتی خطی موازی با نمودار اولیه آنزیم-سوبسترا اما با عرض از مبدأ بالاتر ایجاد می‌کند:^[۵][۶]

${\displaystyle {\frac {1}{v}}={\frac {K_{\mathrm {m} }}{Va}}+{\frac {1+i/K_{\mathrm {iu} }}{V}}}$