A.   Enzim Inhibitor

Gambar 1. Prinsip Kerja Enzim

Enzim inhibitor adalah senyawa yang dapat menghambat atau menurunkan aktivitas enzim. Inhibitor ini bekerja dengan mengikat enzim sehingga mengganggu proses reaksi antara enzim dan substrat, yang menyebabkan reaksi enzimatik menjadi terhenti atau melambat.

Ada dua jenis utama inhibitor enzim berdasarkan bagaimana mereka mengikat enzim:

1. Inhibitor Kompetitif

Inhibitor kompetitif adalah molekul yang memiliki struktur mirip dengan substrat alami suatu enzim, sehingga dapat bersaing langsung dengan substrat untuk berikatan pada sisi aktif enzim tersebut. Karena kemiripan ini, inhibitor kompetitif dapat menghambat atau memperlambat aktivitas enzim dengan menghalangi substrat dari pengikatan pada situs aktif enzim.

Karakteristik utama inhibitor kompetitif meliputi:

• Kemiripan struktural dengan substrat, memungkinkan pengikatan pada situs aktif enzim.
• Pengikatan reversible pada situs aktif, sehingga inhibitor dapat terlepas dan aktivitas enzim bisa pulih.
• Penghambatan dapat diatasi dengan menambah konsentrasi substrat, karena kompetisi langsung terjadi antara substrat dan inhibitor.
• Efek penghambatan dapat dikendalikan oleh konsentrasi substrat; pada konsentrasi substrat yang tinggi, enzim dapat tetap aktif meskipun inhibitor hadir

Mekanisme kerjanya melibatkan persaingan langsung antara substrat dan inhibitor untuk situs aktif. Ketika inhibitor berikatan, kompleks enzim-inhibitor (EI) terbentuk, mencegah substrat untuk mengikat dan bereaksi. Ikatan ini bersifat non-kovalen dan reversibel, berbeda dengan inhibitor ireversibel yang mengikat permanen.

Inhibitor kompetitif sering dimanfaatkan dalam pengembangan obat karena sifatnya yang dapat diatur melalui konsentrasi substrat dan efek penghambatannya yang reversible membuatnya ideal untuk terapi yang memerlukan kontrol aktivitas enzim yang dinamis.

2. Inhibitor Non-kompetitif

Inhibitor non-kompetitif adalah senyawa yang menghambat aktivitas enzim dengan cara mengikat enzim pada lokasi selain situs aktif enzim yang disebut situs alosterik. Pengikatan inhibitor ini menyebabkan perubahan bentuk pada situs aktif enzim sehingga substrat tidak dapat berikatan dengan efektif, sehingga reaksi enzimatik terganggu atau terhenti.

Beberapa karakteristik utama inhibitor non-kompetitif adalah:

• Tidak bersaing dengan substrat untuk situs aktif, karena pengikatan terjadi pada situs lain (situs alosterik).
• Dapat mengikat baik enzim bebas maupun kompleks enzim-substrat.
• Penghambatan tidak dapat diatasi dengan penambahan substrat, karena ikatan inhibitor mengubah konformasi enzim secara permanen selama pengikatan.
• Biasanya bersifat reversible, meski bisa juga irreversible tergantung jenis inhibitor.

Karena mengubah struktur situs aktif enzim, inhibitor non-kompetitif menurunkan aktivitas enzim tanpa mengubah afinitas enzim terhadap substrat secara langsung. Contoh inhibitor non-kompetitif yang penting termasuk beberapa obat dan racun yang memodulasi aktivitas enzim dalam berbagai proses biologis.

Dengan kata lain, inhibitor non-kompetitif menempel pada bagian lain enzim untuk mengubah bentuk aktif enzim, sehingga substrat tidak bisa menempel dan enzim tidak dapat melaksanakan fungsinya sebagai katalis dalam reaksi biokimia.

Selain itu, inhibitor juga dapat dibagi berdasarkan sifat ikatannya menjadi:

1. Inhibitor Reversibel adalah jenis inhibitor enzim yang mengikat enzim secara sementara dan dapat dilepaskan kembali, sehingga menghambat aktivitas enzim secara tidak permanen dan dapat dipulihkan. Ikatan antara inhibitor reversibel dengan enzim bersifat lemah dan dapat diputuskan kembali, biasanya melalui interaksi non-kovalen seperti ikatan hidrogen atau gaya elektrostatik.
2. Inhibitor Irreversibel adalah jenis inhibitor enzim yang mengikat enzim secara permanen dan tidak dapat dilepaskan kembali. Ikatan yang terbentuk biasanya bersifat kovalen, sehingga menyebabkan kerusakan atau perubahan struktural permanen pada enzim sehingga enzim tersebut tidak dapat berfungsi lagi.

Aplikasi enzim inhibitor dapat ditemukan dalam berbagai bidang industri dan kesehatan, di antaranya:

• Industri Farmasi: Inhibitor enzim banyak digunakan sebagai dasar pengembangan obat-obatan. Contohnya, inhibitor enzim digunakan untuk menghambat enzim tertentu dalam tubuh yang terkait dengan penyakit seperti kanker, diabetes, hipertensi, dan infeksi bakteri. Misalnya, obat yang menghambat enzim ACE untuk mengontrol tekanan darah tinggi.
• Pengendalian Metabolisme: Enzim inhibitor digunakan untuk mengatur aktivitas enzim dalam proses metabolisme, seperti enzim lipase inhibitor yang berperan sebagai anti-obesitas dengan menghambat pemecahan lemak menjadi asam lemak dan gliserol.
• Industri Makanan dan Minuman: Dalam produksi makanan, inhibitor enzim dapat mencegah kerusakan atau degradasi bahan akibat aktivitas enzim yang tidak diinginkan. Contohnya, inhibitor dapat digunakan untuk menstabilkan produk atau mengontrol fermentasi.
• Industri Bioteknologi dan Pengolahan Limbah: Inhibitor enzim berperan dalam pengembangan bioproses dan proses bioremediasi, dimana kontrol aktivitas enzim sangat penting untuk efisiensi produksi dan pengolahan limbah.
• Industri Kosmetik: Beberapa inhibitor enzim seperti inhibitor tirosinase digunakan untuk produk pencerah kulit karena menghambat enzim yang berperan dalam produksi melanin.

B. Inhibitor Screening Assay Kit dari Brand Elabscience

Elabscience menyediakan produk kit uji Inhibitor Screening Assay Kit yang digunakan untuk menyaring dan mengidentifikasi senyawa yang dapat menghambat aktivitas enzim tertentu. Kit ini banyak menggunakan metode kolorimetri atau fluoresensi seperti ELISA untuk mendeteksi dan mengukur secara spesifik aktivitas inhibitor enzim dalam sampel. Kit uji inhibitor ini sangat membantu dalam proses identifikasi dan karakterisasi inhibitor enzim yang penting dalam riset farmasi dan biologi molekuler untuk pengembangan obat dan terapi.

Tabel 1. Daftar Inhibitor Screening Assay brand Elabscience

Daftar Pustaka

Del Prete, S.; Pagano, M. Enzyme Inhibitors as Multifaceted Tools in Medicine and Agriculture. Molecules 2024, 29, 4314. https://doi.org/10.3390/molecules29184314