今回は、酵素反応に影響を及ぼす阻害剤について考えていきましょう。
阻害剤とは、酵素の活性を低下させ、酵素反応に影響を及ぼす物質のことです。

阻害剤にはいろんな種類がありますが、まずは競争的阻害剤の働きについて考えます。

通常、酵素反応では、下の図のように基質は酵素の活性部位と結合しようとします。

しかし、基質とよく似た構造を持った競争的阻害剤が存在していると、下のように阻害剤が酵素の活性部位と結合してしまうことがあります。

そうなると、基質は酵素と結合することができません。
競争的阻害剤は酵素の活性部位に結合する阻害剤であり、基質とはどちらが酵素の活性部位と結合できるかを争うライバル関係にあるのです。
「競争的」阻害剤という名前からも、イメージがしやすいですね。

競争的阻害剤が酵素と結合してしまうと、酵素と結合できる基質の量が減少してしまいます。
そのため、競争的阻害剤がない場合と比べ、競争的阻害剤存在下では生成される生成物量が減少してしまうのです。

では酵素反応速度は、競争的阻害剤によってどのような影響を受けるのでしょうか？
次のグラフを見てください。

これは、競争的阻害剤がある場合とない場合の、酵素反応速度に関するグラフです。
競争的阻害剤があると、酵素反応速度はほとんどの基質濃度で減少していることが分かりますね。

注目したいのは、グラフの右端です。
基質濃度が十分高くなると、競争的阻害剤の有無に関わらず、ほぼ同じ酵素反応速度を示す瞬間が訪れることが分かります。

なぜこのような現象が起こるのでしょうか？
競争的阻害剤は、酵素の活性部位に結合する阻害剤です。
基質濃度が十分に高くなると、阻害剤よりも基質の方が圧倒的に数が多くなりますね。
そうなると、競争的阻害剤が酵素と結合できる確率はかなり低くなります。
そのため、酵素と結合できる阻害剤の量が減り、阻害効果がほとんど見られなくなるのです。