Inhibiteur compétitif

Dans le cas d'une inhibition compétitive, une enzyme peut, à chaque instant, être liée à son substrat, à son inhibiteur compétitif, ou à aucun d'entre eux, mais ne peut pas être liée à la fois à son inhibiteur et à son substrat.

Un inhibiteur compétitif peut se lier à un site allostérique de l'enzyme libre et empêcher de ce fait l'enzyme de se lier au substrat tant qu'il y demeure. C'est par exemple le cas de la strychnine, qui agit comme inhibiteur allostérique du récepteur de la glycine (en) de la moelle épinière et du tronc cérébral des mammifères. La glycine est un important neurotransmetteur inhibiteur post-synaptique qui se lie à un site spécifique sur son récepteur ; la strychnine se lie à un autre site de ce récepteur, ce qui a pour effet de réduire l'affinité du récepteur pour la glycine, ce qui déclenche des convulsions dues à l'insuffisance de l'inhibition par la glycine[2].

La vitesse maximum V_max d'une enzyme demeure inchangée sous l'effet d'une inhibition compétitive, en revanche la constante de Michaelis K_M augmente en raison de la réduction d'affinité de l'enzyme pour son substrat à la suite de l'action de l'inhibiteur. L'action d'un inhibiteur compétitif peut être surmonté par une élévation de la concentration en substrat, qui peut ainsi saturer le site actif de l'enzyme à la place de l'inhibiteur.

Représentation de Lineweaver-Burk soulignant l'élévation de la constante de Michaelis K_m avec l'augmentation de la concentration de l'inhibiteur compétitif (courbes 2 et 3) tandis que la vitesse maximum V_max demeure identique à celle de l'enzyme sans inhibiteur compétitif (courbe 1 en rouge).