Inhibiție alosterică (inhibiție necompetitivă): funcție, rol și boli

În inhibiția alosterică sau inhibiția necompetitivă, inhibitorii se leagă de centrul alosteric al unei enzime, reducând astfel activitatea acesteia. Legarea are ca rezultat o schimbare conformațională care blochează parțial sau complet funcția enzimei. Inhibarea alosterică este luată în considerare pentru tratamentul cancer.

Ce este inhibiția alosterică?

În inhibiția alosterică, inhibitorii se leagă de centrul alosteric al unei enzime, reducând astfel activitatea acesteia. Inhibarea sau inhibarea în medicină se referă la încetinirea, întârzierea sau blocarea proceselor biologice. Acțiunea se poate opri astfel ca urmare a inhibării. În biochimie, inhibiția corespunde de obicei inhibării enzimei. Acest tip de inhibiție poate fi fie competitiv, fie necompetitiv. Inhibiția necompetitivă este, de asemenea, cunoscută sub numele de inhibiție alosterică. În acest tip de inhibiție, scopul este de a lega inhibitorii în afara locurilor active ale proceselor de inhibat. Inhibitorii utilizați și legarea lor afectează negativ funcția unei enzime implicate în proces. Inhibitorii utilizați sunt, de asemenea, denumiți efectori alosterici și, spre deosebire de inhibiția competitivă a enzime, nu se atașează la centrul de proces activ, ci la alte situri ale enzimei respective. Acestea sunt astfel situate în centrul alosteric al enzimei și în acest fel își schimbă conformația. Această schimbare conformațională face imposibilă sau cel puțin dificilă pentru enzimă să lege un substrat de situsul activ.

Funcția și sarcina

Enzime sunt componente esențiale ale oricărui organism. Substanțele proprii ale organismului sunt implicate în toate procesele metabolice și catalizează majoritatea reacțiilor biochimice. Pentru a regla procesele enzimatice, celulele corpului necesită anumite mecanisme pentru a influența activitatea specifică a enzime. Enzimele sunt adesea activate și activitatea lor este reglementată prin modificări. Cu toate acestea, legarea la anumite substanțe poate juca, de asemenea, un rol în reglarea activităților enzimatice. Substanțele de legare se mai numesc efectoare, care, în funcție de efectul lor asupra enzimei, sunt denumite fie activatori, fie inhibitori. Activatorii cresc activitatea enzimatică și promovează reacția asociată. Inhibitorii scad activitățile enzimatice și inhibă reacțiile respective. Inhibitorii din situsul activ al enzimei induc așa-numita inhibiție competitivă și ocupă locurile de legare ale situsului activ. În inhibiția neconcurențială, inhibitorii se leagă de centrul alosteric al unei anumite enzime, provocând o schimbare structurală în locul activ. Enzima își pierde funcția fie parțial, fie complet, ca urmare a acestor procese. Inhibarea feedback-ului sau inhibarea produsului final este considerată o formă specială a acestui tip de inhibiție. În acest caz, un produs al lanțurilor de sinteză inhibă alosteric o enzimă implicată în sinteză. Toate tipurile de inhibiție alosterică pot fi inversate. Acest proces corespunde unei îndepărtări a efectorilor alosterici. Orice inhibiție necompetitivă se bazează pe legarea inhibitorului I de centrul alosteric al enzimei E. Această legare nu afectează legarea substratului. Inhibitorul se poate lega nu numai de enzima liberă, ci și de complexul său enzimă-substrat, deoarece nu trebuie să se lege în porțiunea de legare a unei enzime. Substratul respectiv reacționează cu un complex enzimă-inhibitor, de asemenea, în mod analog. Cu toate acestea, un complex enzimă-inhibitor-substrat format nu scinde produsul rezultat. În cazuri individuale de inhibiție necompetitivă, comportamentul specific al inhibitorilor se poate abate mai mult sau mai puțin de la cazul normal.

Boli și tulburări

Inhibițiile proceselor enzimatice sunt un tip vital de reglare în corpul uman. Pot fi perturbați, de exemplu, de defecte genetice, deci mai ales de mutații. Astfel de mutații pot afecta diferite elemente de bază ale corpului uman, deoarece joacă un rol în inhibarea enzimelor. Consecințele lipsei de inhibiție pot fi multiple. Elevat acid uric, de exemplu, poate fi asociat cu tulburări de inhibare enzimatică acid uric concentrare în sânge este crescut și nu este excretat suficient în urină sare sunt depuse în articulații și poate promova astfel formarea gută noduli. acid uric cristalele provoacă reacții inflamatorii în mucoasa interioară a articulații, asociat cu un atac acut de gută. Acidul uric crescut se poate datora unui defect al inhibiției alosterice care promovează biosinteza crescută a așa-numitelor nucleotide purinice. Cu toate acestea, inhibiția alosterică nu numai că stă la baza diferitelor boli, dar este folosită și în medicină în scopuri terapeutice. De exemplu, inhibiția alosterică a BCR-ABL este considerată un principiu terapeutic actual în cromozomii pozitivi leucemie. Medicina modernă folosește, de asemenea, principiul inhibiției alosterice în alte zone ale cancer terapie. În prezent, oamenii de știință caută din ce în ce mai mult inhibitori în contextul cancer cercetare. În acest context, grupurile de cercetare din SUA au descoperit Ral proteine, de exemplu, care par a fi de un interes deosebit pentru cercetarea cancerului. Cu toate acestea, nu există încă niciun semn al unui medicament operațional. Cu toate acestea, inhibiția alosterică, neconcurențială, în special, este un domeniu care va contribui la modelarea viitorului cancerului terapie.