개요
효소 저해는 저해제가 효소에 작용하여 촉매 반응의 속도를 낮추는 현상이다. 저해제의 결합 위치와 작용 방식은 다양하며, 기질 농도를 바꾸면서 반응 속도를 측정하면 저해의 특징을 분석할 수 있다.
경쟁적 저해
경쟁적 저해에서는 기질과 저해제의 결합이 서로 배타적이다. 대표적인 모형은 두 물질이 효소의 활성 부위를 두고 경쟁하는 경우다. 기질 농도를 높이면 저해제의 영향을 줄일 수 있으며, 충분히 높은 기질 농도에서 저해제가 없을 때와 같은 최대 반응 속도에 접근한다.
비경쟁적 저해
기초 생물학에서는 저해제가 활성 부위 이외의 위치에 결합하여 효소의 구조와 작용을 바꾸는 모형으로 비경쟁적 저해를 설명한다. 이 경우 기질을 더 공급해도 저해 효과가 완전히 해소되지 않으며 최대 반응 속도가 낮아지는 특징을 나타낸다.
엄밀한 반응 속도론에서 순수 비경쟁적 저해는 저해제가 자유 효소와 효소·기질 복합체에 같은 친화도로 결합하는 경우다. 활성 부위 이외에 결합한다는 구조적 설명만으로 모든 저해 반응을 순수 비경쟁적으로 분류할 수는 없다.
포화와 결합 상태
효소량이 일정할 때 기질 농도를 높이면 반응 속도는 대체로 증가하다가 한계에 접근한다. 이 포화는 효소가 기질을 처리할 수 있는 속도의 한계를 뜻하며, 기질 농도가 유한한 어떤 점에서 모든 효소 분자가 항상 기질을 붙잡고 있다는 뜻은 아니다.
저해제가 존재하면 전체 효소 중 기질과 결합할 수 있는 효소와 그렇지 않은 효소를 구별해야 한다. 반응 속도 그래프만으로 모든 결합 상태의 분자 수를 결정할 수 있는 것은 아니며, 효소와 기질, 저해제가 어떤 복합체를 형성하는지에 관한 모형도 함께 필요하다.