Алостерично инхибиране (неконкурентно инхибиране): Функция, роля и болести

При алостерично инхибиране или неконкурентно инхибиране инхибиторите се свързват с алостеричния център на ензима, като по този начин намаляват неговата активност. Свързването води до конформационна промяна, която частично или напълно блокира функцията на ензима. Алостеричното инхибиране се обмисля за лечение на рак.

Какво е алостерично инхибиране?

При алостерично инхибиране инхибиторите се свързват с алостеричния център на ензима, като по този начин намаляват неговата активност. Инхибирането или инхибирането в медицината се отнася до забавяне, забавяне или блокиране на биологичните процеси. По този начин действието може да спре в резултат на инхибиране. В биохимията инхибирането обикновено съответства на ензимното инхибиране. Този тип инхибиране може да бъде или конкурентен, или неконкурентен. Неконкурентното инхибиране е известно още като алостерично инхибиране. При този тип инхибиране целта е да се свържат инхибиторите извън активните места на процесите, които трябва да се инхибират. Използваните инхибитори и тяхното свързване влияят отрицателно върху функцията на ензим, участващ в процеса. Използваните инхибитори също се наричат ​​алостерични ефектори и, за разлика от конкурентното инхибиране на ензими, не се прикачват към активния процесен център, а към други места на съответния ензим. По този начин те са разположени в алостеричния център на ензима и по този начин променят неговата конформация. Тази конформационна промяна прави невъзможно или поне трудно за ензима да свърже субстрат с активното място.

Функция и задача

Ензимите са съществени компоненти на всеки организъм. Собствените вещества на тялото участват във всички метаболитни процеси и катализират повечето биохимични реакции. За да регулират ензимните процеси, клетките на тялото се нуждаят от определени механизми за въздействие върху специфичната активност на ензими. Ензимите често се активират и тяхната дейност се регулира чрез модификации. Свързването с определени вещества обаче също може да играе роля в регулирането на ензимните дейности. Свързващите вещества се наричат ​​още ефектори, които в зависимост от ефекта им върху ензима се наричат ​​или активатори или инхибитори. Активаторите увеличават ензимната активност и стимулират свързаната реакция. Инхибиторите намаляват ензимната активност и инхибират съответните реакции. Инхибиторите в активното място на ензима индуцират така нареченото конкурентно инхибиране и заемат местата на свързване на активното място. При неконкурентно инхибиране инхибиторите се свързват с алостеричния център на определен ензим, причинявайки структурна промяна в активното място. Ензимът губи своята функция частично или напълно в резултат на тези процеси. Инхибирането на обратната връзка или инхибирането на крайния продукт се счита за специална форма на този тип инхибиране. В този случай продуктът на синтез вериги алостерично инхибира ензим, участващ в синтеза. Всички видове алостерично инхибиране могат да бъдат обърнати. Този процес съответства на отстраняване на алостеричните ефектори. Всяко неконкурентно инхибиране се основава на свързването на инхибитор I с алостеричния център на ензим Е. Това свързване не засяга свързването на субстрата. Инхибиторът може да се свързва не само със свободния ензим, но и с неговия ензимно-субстратен комплекс, тъй като не е необходимо да се свързва в свързващата част на ензима. Съответният субстрат реагира аналогично и с ензимно-инхибиторен комплекс. Обаче, образуваният комплекс ензим-инхибитор-субстрат не отделя получения продукт. В отделни случаи на неконкурентно инхибиране специфичното поведение на инхибиторите може да се отклонява повече или по-малко от нормалния случай.

Болести и разстройства

Инхибициите на ензимните процеси са жизненоважен тип регулация в човешкото тяло. Те могат да бъдат нарушени, например, от генетични дефекти, така че особено от мутации. Такива мутации могат да засегнат различни градивни елементи на човешкото тяло, тъй като те играят роля в ензимното инхибиране. Последиците от липсата на инхибиране могат да бъдат многобройни. Повишено пикочна киселинанапример може да бъде свързано с нарушения на ензимното инхибиране пикочна киселина концентрация в кръв е повишен и не се отделя достатъчно с урината, соли са депозирани в ставите и по този начин може да насърчи формирането на подагра възли. The пикочна киселина кристали предизвикват възпалителни реакции във вътрешната обвивка на ставите, като свързано с остра атака на подагра. Повишената пикочна киселина може да се дължи на дефект в алостеричното инхибиране, който насърчава повишена биосинтеза на така наречените пуринови нуклеотиди. Алостеричното инхибиране обаче не само формира основата на различни заболявания, но сега се използва и от медицината за терапевтични цели. Например, алостеричното инхибиране на BCR-ABL се счита за настоящ терапевтичен принцип при хромозомно положителни левкемия. Съвременната медицина също използва принципа на алостеричното инхибиране в други области на рак притежава. В момента учените все повече търсят инхибитори в контекста на рак изследвания. В този контекст американски изследователски групи са открили Ral протеининапример, които изглежда са от особен интерес за изследванията на рака. Все още обаче няма следи от оперативно лекарство. Независимо от това, алостеричното, неконкурентно по-специално инхибиране е област, която ще помогне да се оформи бъдещето на рака притежава.