Alosterična inhibicija (nekonkurenčna inhibicija)

V alosterična inhibicija ali nekonkurenčna inhibicija Inhibitorji se vežejo na alosterični center encima in na ta način zmanjšajo njegovo aktivnost. Vezava povzroči spremembo konformacije, ki delno ali v celoti blokira delovanje encima. Alosterična inhibicija velja za terapijo raka.

Kaj je alosterska inhibicija?

V medicini je inhibicija upočasnitev, zamuda ali blokada bioloških procesov. Zaradi inhibicije lahko dejanje preneha. V biokemiji inhibicija običajno ustreza inhibiciji encimov. Ta vrsta inhibicije je lahko konkurenčna ali nekonkurenčna. Nekonkurenčna inhibicija se imenuje tudi alosterična inhibicija.

S to vrsto inhibicije je cilj vezanje inhibitorjev zunaj aktivnih središč inhibicijskih procesov. Uporabljeni inhibitorji in njihove vezi negativno vplivajo na delovanje encima, vključenega v postopek. Uporabljeni inhibitorji se imenujejo tudi alosterični efektorji in se, za razliko od konkurenčne inhibicije encimov, ne kopičijo v aktivnem procesnem centru, ampak na drugih lokacijah zadevnega encima. Nahajajo se v alosteričnem središču encima in na ta način spremenijo njegovo konformacijo. Ta sprememba konformacije encimu onemogoča ali vsaj oteži vezavo substrata na aktivno mesto.

Funkcija in naloga

Encimi so bistveni sestavni deli vsakega organizma. Telesne lastne snovi so vključene v vse presnovne procese in katalizirajo večino biokemičnih reakcij. Celice v telesu potrebujejo določene mehanizme za uravnavanje encimskih procesov, da vplivajo na specifično aktivnost encimov.

Encimi se pogosto aktivirajo s spremembami in njihova aktivnost je regulirana. Vezava na nekatere snovi ima lahko tudi vlogo pri uravnavanju encimskih aktivnosti. Vezivne snovi imenujemo tudi efektorji, ki jih glede na njihov vpliv na encim imenujemo aktivatorji ali inhibitorji. Aktivatorji povečajo encimsko aktivnost in pospešijo povezano reakcijo. Inhibitorji zmanjšujejo encimske aktivnosti in zavirajo zadevne reakcije.

Inhibitorji v aktivnem centru encima povzročijo tisto, kar je znano kot konkurenčna inhibicija, in zasedejo vezna mesta aktivnega centra. V primeru nekonkurenčne inhibicije se inhibitor veže na alosterični center določenega encima in tako povzroči strukturno spremembo v aktivnem centru. Kot rezultat teh procesov encim delno ali v celoti izgubi svojo funkcijo. Inhibicija povratne informacije ali inhibicija končnega izdelka je posebna oblika te vrste inhibicije. Produkt sintetičnih verig alostericno zavira encime, ki sodelujejo v sintezi.

Vse vrste alosterične inhibicije je mogoče obrniti. Ta postopek ustreza odstranitvi alostričnih efektorjev. Vsaka nekonkurenčna inhibicija temelji na vezavi inhibitorja I na alosterični center encima E. Ta vezava ne vpliva na vezavo substrata. Zaviralec se ne more vezati samo na prosti encim, ampak tudi na njegov encimsko-substratni kompleks, saj se mu ni treba vezati na vezni del encima. Zadevni substrat tudi reagira analogno s kompleksom encimskih inhibitorjev. Vendar nastali encimski inhibitor-substratni kompleks ne odcepi nastalega produkta. V posameznih primerih nekonkurenčne inhibicije lahko specifično vedenje zaviralcev bolj ali manj odstopa od običajnega.

Bolezni in bolezni

Zaviranje encimskih procesov je vitalna vrsta regulacije v človeškem telesu. Motijo ​​jih lahko na primer genetske okvare, predvsem mutacije. Takšne mutacije lahko vplivajo na različne gradnike človeškega telesa, ki igrajo vlogo pri encimski inhibiciji. Posledice neinhibicije so lahko različne.

Na primer, povišane ravni sečne kisline so lahko povezane z motnjami encimske inhibicije. Če se koncentracija sečne kisline v krvi poveča in se z urinom ne izloči dovolj, se soli odlagajo v sklepih in tako lahko spodbujajo nastanek protinastih vozličev. Kristali sečne kisline povzročajo vnetne reakcije na notranji koži sklepov, saj so povezani z akutnim napadom protina. Povečana sečna kislina je lahko posledica okvare alosterne inhibicije, kar daje prednost povečani biosintezi tako imenovanih purinskih nukleotidov.

Alosterične inhibicije niso le osnova različnih bolezni, ampak jih medicina zdaj uporablja tudi v terapevtske namene. Alosterna inhibicija BCR-ABL je na primer trenutno terapevtsko načelo za kromosomsko pozitivno levkemijo. Sodobna medicina uporablja tudi princip alosterne inhibicije na drugih področjih terapije raka. Znanstveniki trenutno iščejo zaviralce v okviru raziskav raka. Ameriške raziskovalne skupine so na primer odkrile beljakovine Ral, na primer, ki so posebej zanimive za raziskave raka. Vendar o uporabni drogi še ni mogoče govoriti. Kljub temu je alosterična in nekonkurenčna inhibicija področje, ki bo pomagalo oblikovati prihodnost zdravljenja raka.