В алостерично инхибиране или неконкурентно инхибиране Инхибиторите се свързват с алостеричния център на ензим и по този начин намаляват неговата активност. Свързването води до промяна в конформацията, която частично или напълно блокира функцията на ензима. Алостеричното инхибиране се разглежда като терапия за рак.
Какво е алостерично инхибиране?
.jpg)
Инхибирането се използва в медицината за описание на забавяне, забавяне или блокиране на биологичните процеси. Действието може да спре, поради инхибирането. В биохимията инхибирането обикновено съответства на ензимно инхибиране. Този тип инхибиране може да бъде конкурентен или неконкурентен. Неконкурентното инхибиране е известно още като алостерично инхибиране.
С този тип инхибиране целта е да се свържат инхибиторите извън активните центрове на процесите, които трябва да бъдат инхибирани. Използваните инхибитори и техните връзки имат отрицателно въздействие върху функцията на ензим, участващ в процеса. Използваните инхибитори са известни също като алостерични ефектори и за разлика от конкурентното инхибиране на ензимите не се натрупват в активния процесен център, а на други места на съответния ензим. Те са разположени в алостеричния център на ензима и по този начин променят неговата конформация. Тази промяна в конформацията прави невъзможно или поне трудно за ензима да свързва субстрат към активното място.
Функция и задача
Ензимите са основни компоненти на всеки организъм. Собствените вещества на организма участват във всички метаболитни процеси и катализират по-голямата част от биохимичните реакции. Клетките на тялото се нуждаят от определени механизми за регулиране на ензимните процеси, за да влияят върху специфичната активност на ензимите.
Ензимите често се активират чрез модификации и тяхната активност се регулира. Свързването с определени вещества също може да играе роля за регулирането на ензимните дейности. Свързващите вещества се наричат също ефектори, които в зависимост от ефекта им върху ензима се наричат или активатори, или инхибитори. Активаторите повишават ензимната активност и насърчават свързаната реакция. Инхибиторите намаляват ензимните активности и инхибират съответните реакции.
Инхибиторите в активния център на ензима предизвикват това, което е известно като конкурентно инхибиране и заемат местата на свързване на активния център. В случай на неконкурентно инхибиране, инхибиторът се свързва с алостеричния център на определен ензим и по този начин води до структурна промяна в активния център. В резултат на тези процеси ензимът частично или напълно губи своята функция. Инхибирането на обратната връзка или инхибирането на крайния продукт е специална форма на този тип инхибиране. Продукт от синтетични вериги алостерично инхибира ензима, участващ в синтеза.
Всички видове алостерично инхибиране могат да бъдат обърнати. Този процес съответства на премахването на алостричните ефектори. Всяко неконкурентно инхибиране се основава на свързването на инхибитор I с алостеричния център на ензим Е. Това свързване не влияе върху субстратното свързване. Инхибиторът може не само да се свърже със свободния ензим, но и с неговия ензимно-субстратен комплекс, тъй като не трябва да се свързва в свързващата част на ензима. Съответният субстрат също реагира аналогично с ензимно-инхибиторен комплекс. Въпреки това, образуваният ензим-инхибитор-субстратен комплекс не се разделя на 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 неразположения
Инхибирането на ензимните процеси е жизненоважен тип регулация в човешкото тяло. Те могат да бъдат нарушени например от генетични дефекти, особено от мутации. Такива мутации могат да засегнат различни градивни елементи на човешкото тяло, които играят роля в ензимното инхибиране. Последиците от липса на инхибиране могат да бъдат най-различни.
Например повишените нива на пикочна киселина могат да бъдат свързани с нарушения на ензимното инхибиране. Ако концентрацията на пикочна киселина в кръвта се повиши и не се отделя достатъчно с урината, солите се отлагат в ставите и по този начин могат да насърчат образуването на подагрични възли. Кристалите на пикочната киселина причиняват възпалителни реакции във вътрешната кожа на ставите, като тези, свързани с остър пристъп на подагра. Повишената пикочна киселина може да се дължи на дефект на алостеричното инхибиране, което благоприятства засилената биосинтеза на така наречените пуринови нуклеотиди.
Алостеричните инхибиции не само формират основата на различни заболявания, но и сега се използват от медицината за терапевтични цели. Алостеричното инхибиране на BCR-ABL, например, е действащ терапевтичен принцип за хромозомно-положителна левкемия. Съвременната медицина също използва принципа на алостеричното инхибиране в други области на терапията на рака. В момента учените търсят инхибитори в контекста на изследванията за рак. В този контекст американските изследователски групи например са открили протеините Ral, които изглежда са особено интересни за изследване на рака. Все още обаче не може да се говори за използваемо лекарство. Независимо от това, алостеричното, неконкурентно инхибиране е област, която ще помогне да се оформи бъдещето на терапията на рака.
