Аллостерическое ингибирование (неконкурентное ингибирование)

У которой аллостерическое торможение или также неконкурентное торможение Ингибиторы связываются с аллостерическим центром фермента и таким образом снижают его активность. Связывание приводит к изменению конформации, которое частично или полностью блокирует функцию фермента. Аллостерическое торможение рассматривается в качестве лечения рака.

Что такое аллостерическое торможение?

В медицине торможение - это замедление, задержка или блокировка биологических процессов. Действие может остановиться из-за запрета. В биохимии ингибирование обычно соответствует ингибированию фермента. Этот тип торможения может быть конкурентным или неконкурентным. Неконкурентное ингибирование также называется аллостерическим ингибированием.

При этом типе ингибирования цель состоит в том, чтобы связать ингибиторы за пределами активных центров подавляемых процессов. Используемые ингибиторы и их связи отрицательно влияют на функцию фермента, участвующего в процессе. Используемые ингибиторы также называются аллостерическими эффекторами и, в отличие от конкурентного ингибирования ферментов, накапливаются не в активном центре процесса, а в других местах соответствующего фермента. Они расположены в аллостерическом центре фермента и таким образом изменяют его конформацию. Это изменение конформации делает невозможным связывание фермента субстратом с активным центром или, по крайней мере, затрудняет его.

Функция и задача

Ферменты - важные компоненты каждого организма. Собственные вещества организма участвуют во всех метаболических процессах и катализируют большинство биохимических реакций. Клеткам организма нужны определенные механизмы для регулирования ферментативных процессов, чтобы влиять на специфическую активность ферментов.

Ферменты часто активируются посредством модификаций, и их активность регулируется. Связывание с некоторыми веществами также может играть роль в регуляции активности ферментов. Связывающие вещества также называют эффекторами, которые, в зависимости от их действия на фермент, называются активаторами или ингибиторами. Активаторы увеличивают ферментативную активность и способствуют соответствующей реакции. Ингибиторы снижают ферментативную активность и подавляют соответствующие реакции.

Ингибиторы в активном центре фермента вызывают так называемое конкурентное ингибирование и занимают сайты связывания в активном центре. В случае неконкурентного ингибирования ингибитор связывается с аллостерическим центром определенного фермента и, таким образом, вызывает структурные изменения в активном центре. В результате этих процессов фермент частично или полностью теряет свою функцию. Ингибирование обратной связи или ингибирование конечного продукта является особой формой этого типа ингибирования. Продукт синтетических цепей аллостерически ингибирует фермент, участвующий в синтезе.

Все типы аллостерического торможения могут быть отменены. Этот процесс соответствует удалению аллострических эффекторов. Любое неконкурентное ингибирование основано на связывании ингибитора I с аллостерическим центром фермента E. Это связывание не влияет на связывание субстрата. Ингибитор может связываться не только со свободным ферментом, но и с его комплексом фермент-субстрат, поскольку ему не нужно связываться в связывающей части фермента. Соответствующий субстрат также аналогичным образом реагирует с комплексом фермент-ингибитор. Однако образующийся комплекс фермент-ингибитор-субстрат не отщепляет полученный продукт. В отдельных случаях неконкурентного ингибирования специфическое поведение ингибиторов может более или менее отличаться от нормального.

Болезни и недуги

Подавление ферментативных процессов - жизненно важный тип регуляции в организме человека. Они могут быть нарушены, например, генетическими дефектами, особенно мутациями. Такие мутации могут влиять на различные строительные блоки человеческого тела, которые играют роль в ингибировании ферментов. Последствия отсутствия запретов могут быть разными.

Например, повышенный уровень мочевой кислоты может быть связан с нарушением ферментативного ингибирования. Если концентрация мочевой кислоты в крови повышается и с мочой выводится недостаточное количество, соли откладываются в суставах и, таким образом, могут способствовать образованию подагрических узелков. Кристаллы мочевой кислоты вызывают воспалительные реакции на внутренней поверхности суставов, так как они связаны с острым приступом подагры. Повышенное содержание мочевой кислоты может быть связано с нарушением аллостерического ингибирования, которое способствует усиленному биосинтезу так называемых пуриновых нуклеотидов.

Аллостерические запреты не только лежат в основе различных заболеваний, но теперь также используются медициной в терапевтических целях. Аллостерическое ингибирование BCR-ABL, например, является современным терапевтическим принципом при хромосомно-положительном лейкозе. Современная медицина также использует принцип аллостерического торможения в других областях терапии рака. В настоящее время ученые ищут ингибиторы в контексте исследований рака. В этом контексте исследовательские группы США обнаружили, например, белки Ral, которые представляют особый интерес для исследований рака. Однако ни о каком лекарстве, пригодном для употребления, пока говорить не приходится. Тем не менее, аллостерическое неконкурентное торможение - это область, которая поможет сформировать будущее терапии рака.