Alosterska inhibicija (nekonkurentna inhibicija)

U alosterična inhibicija ili nekonkurentna inhibicija Inhibitori se vežu na alosterični centar enzima i na taj način smanjuju njegovu aktivnost. Vezivanje rezultira promjenom konformacije koja djelomično ili potpuno blokira funkciju enzima. Inhibicija alostera smatra se terapijom raka.

Što je alosterska inhibicija?

Inhibicija se koristi u medicini za opisivanje usporavanja, kašnjenja ili blokade bioloških procesa. Radnja se može zaustaviti zbog inhibicije. U biokemiji inhibicija obično odgovara inhibiciji enzima. Ova vrsta inhibicije može biti konkurentna ili nekonkurentna. Nekonkurentna inhibicija poznata je i kao alosterična inhibicija.

S ovom vrstom inhibicije, cilj je vezanje inhibitora izvan aktivnih centara inhibicijskih procesa. Upotrebljeni inhibitori i njihove veze negativno utječu na funkciju enzima koji su uključeni u postupak. Upotrebljeni inhibitori nazivaju se i alosterijski efektori i za razliku od konkurentne inhibicije enzima ne akumuliraju se u aktivnom procesu procesa, već na drugim mjestima odgovarajućeg enzima. Nalaze se u alosternom centru enzima i na taj način mijenjaju njegovu konformaciju. Ova promjena u obliku konformacije onemogućuje enzim da veže supstrat na aktivno mjesto, ili ga barem otežava.

Funkcija i zadatak

Enzimi su bitne komponente svakog organizma. Vlastite tjelesne tvari sudjeluju u svim metaboličkim procesima i kataliziraju većinu biokemijskih reakcija. Stanicama tijela potrebni su određeni mehanizmi za regulaciju enzimskih procesa kako bi utjecali na specifičnu aktivnost enzima.

Enzimi se često aktiviraju izmjenama i njihovo djelovanje je regulirano. Vezivanje na određene tvari također može igrati ulogu u regulaciji aktivnosti enzima. Vezivne tvari nazivaju se i efektori, koji se, ovisno o njihovom učinku na enzim, nazivaju ili aktivatorima ili inhibitorima. Aktivatori povećavaju enzimatsku aktivnost i potiču pridružene reakcije. Inhibitori smanjuju enzimske aktivnosti i inhibiraju reakcije.

Inhibitori u aktivnom centru enzima dovode do onoga što je poznato kao konkurentna inhibicija i zauzimaju mjesta vezivanja aktivnog centra. U slučaju nekompetitivne inhibicije, inhibitor se veže na alosterni centar određenog enzima i tako dolazi do strukturne promjene u aktivnom centru. Kao rezultat tih procesa, enzim djelomično ili u potpunosti gubi svoju funkciju. Inhibicija povratne sprege ili inhibicija krajnjeg proizvoda je poseban oblik ove vrste inhibicije. Proizvod sintetskih lanaca alosterično inhibira enzim koji su uključeni u sintezu.

Sve vrste alosterne inhibicije mogu se preokrenuti. Ovaj postupak odgovara uklanjanju alostričnih efektora. Svaka nekonkurentska inhibicija temelji se na vezanju inhibitora I na alosterni centar enzima E. To vezivanje ne utječe na vezivanje supstrata. Inhibitor se ne može vezati samo na slobodni enzim, već i na njegov enzimsko-supstratni kompleks, jer se ne mora vezati u vezivnom dijelu enzima. Dotični supstrat također reagira s kompleksom enzima-inhibitora. Međutim, formirani kompleks enzim-inhibitor-supstrat ne odvoji se dobiveni proizvod. U pojedinačnim slučajevima nekonkurentne inhibicije specifično ponašanje inhibitora može odstupiti više ili manje od uobičajenog slučaja.

Bolesti i bolesti

Inhibicija enzimskih procesa je vitalna vrsta regulacije u ljudskom tijelu. Oni mogu biti poremećeni, na primjer, genetskim oštećenjima, posebno mutacijama. Takve mutacije mogu utjecati na različite građevne blokove u ljudskom tijelu koji igraju ulogu u inhibiciji enzima. Posljedice ne inhibiranja mogu biti različite.

Na primjer, povišena razina mokraćne kiseline može biti povezana s poremećajima enzimske inhibicije. Ako se koncentracija mokraćne kiseline u krvi poveća i ne izluči dovoljno s urinom, soli se talože u zglobovima i na taj način mogu pospješiti stvaranje gihtastih kvržica. Kristali mokraćne kiseline izazivaju upalne reakcije u unutarnjoj koži zglobova, jer su povezani s akutnim napadom gihta. Povećana mokraćna kiselina može se pripisati defektu alosterne inhibicije, što pogoduje povećanoj biosintezi takozvanih purinskih nukleotida.

Alosterične inhibicije ne samo da su osnova raznih bolesti, već ih medicina sada koristi i u terapeutske svrhe. Na primjer, alosterična inhibicija BCR-ABL je trenutni terapijski princip za kromosomsko pozitivnu leukemiju. Moderna medicina također koristi princip alosterične inhibicije u drugim područjima terapije raka. Znanstvenici trenutno traže inhibitore u kontekstu istraživanja raka. U tom su kontekstu američke istraživačke skupine otkrile, na primjer, proteine ​​Ral koji izgledaju posebno zanimljivi za istraživanje raka. Međutim, još se ne može govoriti o upotrebljivom lijeku. Unatoč tome, alosterična, nekonkurentna inhibicija područje je koje će pomoći oblikovanju budućnosti terapije raka.