Inhibitor necompetitiv

Caracteristicile unice ale inhibiției necompetitive conduc la o varietate de implicații pentru efectele inhibiției în cadrul sistemelor biologice și biochimice. Inhibiția necompetitivă este prezentă în cadrul sistemelor biologice în mai multe moduri. De fapt, deseori devine clar că trăsăturile de inhibiție specifice inhibitorilor necompetitivi, cum ar fi tendința lor de a acționa cel mai bine la concentrații mari de substrat, sunt esențiale pentru ca unele funcții corporale importante să funcționeze corect.

Implicarea în mecanismele canceruluiEdit

Mecanismele necompetitive sunt implicate în anumite tipuri de cancer. S-a constatat că fosfatazele alcaline umane, cum ar fi CGAP, sunt supraexprimate în anumite tipuri de cancere, iar aceste fosfataze funcționează adesea prin inhibiție necompetitivă. S-a constatat, de asemenea, că o serie de gene care codifică fosfatazele alcaline umane (TSAPs) sunt inhibate necompetitiv de aminoacizi precum leucina și fenilalanina. S-au întreprins studii ale reziduurilor de aminoacizi implicați în încercarea de a regla activitatea fosfatazei alcaline și de a afla mai multe despre relevanța activității respective pentru cancer.

În plus, inhibarea necompetitivă funcționează alături de TP53 pentru a ajuta la reprimarea activității celulelor canceroase și pentru a preveni tumorigeneza în anumite forme ale bolii, deoarece inhibă G6PD (glucoză-6-fosfat dehidrogenază, o enzimă implicată în principal în anumite căi metabolice). Unul dintre rolurile secundare de care G6PD este responsabilă este de a ajuta la reglarea este controlul nivelurilor de oxigen reactiv, deoarece speciile reactive de oxigen trebuie menținute la niveluri adecvate pentru a permite celulelor să supraviețuiască. Atunci când concentrația de substrat al G6PD este ridicată, inhibarea necompetitivă a enzimei devine mult mai eficientă. Pe măsură ce concentrația de substrat crește, crește și cantitatea de complex ES, iar cu mai mult complex ES de legat, inhibitorii necompetitivi devin mult mai activi. Această inhibiție funcționează astfel încât, cu cât concentrația de substrat este inițial mai mare în sistem, cu atât este mai greu de atins viteza maximă a reacției. La concentrații inițiale scăzute de substrat, creșterea concentrației de substrat este uneori suficientă pentru a restabili în întregime sau chiar pe deplin funcția enzimei, dar de îndată ce concentrația inițială crește peste un anumit punct, atingerea vitezei maxime a enzimei este aproape imposibilă. Această sensibilitate extremă la concentrația de substrat în cadrul mecanismului cancerului implică o inhibiție necompetitivă mai degrabă decât o inhibiție mixtă, care prezintă trăsături similare, dar este adesea mai puțin sensibilă la concentrația de substrat datorită faptului că o parte din inhibitor se leagă de enzimele libere indiferent de prezența substratului. Ca atare, puterea extremă a inhibitorilor necompetitivi la concentrații mari de substrat și sensibilitatea generală la cantitatea de substrat indică faptul că numai inhibiția necompetitivă poate face posibil acest tip de proces.

Importanța în membranele celulelor și organitelorEdit

Deși această formă de inhibiție este prezentă în diverse boli din cadrul sistemelor biologice, ea nu se referă neapărat numai la patologii. Ea poate fi implicată în funcții corporale tipice. De exemplu, situsurile active capabile de inhibiție necompetitivă par a fi prezente în membrane, deoarece s-a demonstrat că îndepărtarea lipidelor din membranele celulare și transformarea situsurilor active în situsuri mai accesibile prin modificări conformaționale invocă elemente care seamănă cu efectele inhibiției necompetitive (de exemplu, atât KM, cât și VMax scad). În cazul lipidelor membranare mitocondriale în mod specific, îndepărtarea lipidelor scade conținutul de alfa-helix din mitocondrii și conduce la modificări ale ATPazei care seamănă cu inhibiția necompetitivă.

Această prezență a enzimelor necompetitive în membrane a fost, de asemenea, susținută într-o serie de alte studii. A fost studiat un tip de proteină numită proteină Arf implicată în reglarea activității membranare și s-a constatat că un inhibitor numit BFA a prins unul dintre intermediarii Arf prin inhibiție necompetitivă. Acest lucru a clarificat faptul că acest tip de inhibiție există în diferite tipuri de celule și organite și nu doar în celulele patologice. De fapt, s-a constatat că BFA este legat de activitatea aparatului Golgi și de rolul său în reglarea mișcării prin membrana celulară.

Prezența în stratul granulelor cerebeloaseEdit

Memantină

Receptor NMDA inhibat. Substratul este legat, iar situsul activ este blocat de inhibitor (roșu).

Inhibiția necompetitivă poate juca roluri și în diverse alte părți ale corpului. Ea face parte din mecanismul prin care receptorii de glutamat NMDA (N-metil-D-aspartat) sunt inhibați în creier, de exemplu. În mod specific, acest tip de inhibiție are un impact asupra celulelor granule care alcătuiesc un strat al cerebelului. Aceste celule au receptorii NMDA menționați mai sus, iar activitatea acestor receptori crește, de obicei, pe măsură ce se consumă etanol. Acest lucru duce adesea la simptome de sevraj în cazul în care respectivul etanol este eliminat. Diverse blocante necompetitive acționează ca antagoniști la nivelul receptorilor și modifică procesul, un exemplu fiind un inhibitor numit memantină. De fapt, în cazuri similare (care implică supraexprimarea NMDA, deși nu neapărat prin intermediul etanolului), s-a demonstrat că inhibiția necompetitivă ajută la anularea supraexprimării datorită proprietăților sale specifice. Deoarece inhibitorii necompetitivi blochează foarte eficient concentrațiile mari de substraturi, trăsăturile lor, alături de caracteristicile înnăscute ale receptorilor înșiși, conduc la blocarea foarte eficientă a canalelor NMDA atunci când acestea sunt excesiv de deschise din cauza unor cantități masive de agoniști NMDA.

.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.