Při alosterické inhibici nebo nekompetitivní inhibici se inhibitory vážou na alosterické centrum enzymu, čímž snižují jeho aktivitu. Výsledkem vazby je konformační změna, která částečně nebo úplně blokuje funkci enzymu. Alosterická inhibice je zvažována pro léčbu rakovina.
Co je alosterická inhibice?
Při alosterické inhibici se inhibitory vážou na alosterické centrum enzymu, čímž snižují jeho aktivitu. Inhibice nebo inhibice v medicíně znamená zpomalení, zpoždění nebo blokování biologických procesů. Činnost se tak může zastavit v důsledku inhibice. V biochemii inhibice obvykle odpovídá inhibici enzymů. Tento typ inhibice může být konkurenční nebo nekonkurenční. Nekompetitivní inhibice je také známá jako alosterická inhibice. U tohoto typu inhibice je cílem vázat inhibitory mimo aktivní místa procesů, které mají být inhibovány. Použité inhibitory a jejich vazba negativně ovlivňují funkci enzymu zapojeného do procesu. Použité inhibitory se také označují jako alosterické efektory a na rozdíl od kompetitivní inhibice enzymy, nepřipojujte se k aktivnímu procesnímu centru, ale k jiným místům příslušného enzymu. Jsou tedy umístěny v alosterickém centru enzymu a tímto způsobem mění jeho konformaci. Tato konformační změna znemožňuje nebo alespoň ztěžuje enzym vázat substrát na aktivní místo.
Funkce a úkol
Enzymy jsou základními složkami každého organismu. Vlastní látky těla se účastní všech metabolických procesů a katalyzují většinu biochemických reakcí. K regulaci enzymatických procesů vyžadují buňky těla určité mechanismy ovlivňující specifickou aktivitu enzymy. Enzymy jsou často aktivovány a jejich aktivita regulována modifikacemi. Vazba na určité látky však může také hrát roli v regulaci enzymových aktivit. Vazebné látky se také nazývají efektory, které se v závislosti na jejich účinku na enzym označují jako aktivátory nebo inhibitory. Aktivátory zvyšují enzymatickou aktivitu a podporují související reakci. Inhibitory snižují enzymatické aktivity a inhibují příslušné reakce. Inhibitory v aktivním místě enzymu indukují takzvanou kompetitivní inhibici a zabírají vazebná místa aktivního místa. Při nekompetitivní inhibici se inhibitory vážou na alosterické centrum konkrétního enzymu, což způsobuje strukturální změnu v aktivním místě. Enzym v důsledku těchto procesů ztrácí svou funkci buď částečně, nebo úplně. Inhibice zpětné vazby nebo inhibice konečného produktu je považována za speciální formu tohoto typu inhibice. V tomto případě produkt syntetických řetězců alostericky inhibuje enzym zapojený do syntézy. Lze zvrátit všechny typy alosterické inhibice. Tento proces odpovídá odstranění alosterických efektorů. Jakákoli nekompetitivní inhibice je založena na vazbě inhibitoru I na alosterické centrum enzymu E. Tato vazba neovlivňuje vazbu substrátu. Inhibitor se může vázat nejen na volný enzym, ale také na svůj komplex enzym-substrát, protože se nemusí vázat ve vazebné části enzymu. Příslušný substrát rovněž analogicky reaguje s komplexem enzym-inhibitor. Vytvořený komplex enzym-inhibitor-substrát však neštěpí výsledný produkt. V jednotlivých případech nekompetitivní inhibice se specifické chování inhibitorů může více či méně lišit od normálního případu.
Nemoci a poruchy
Inhibice enzymatických procesů jsou zásadním typem regulace v lidském těle. Mohou být narušeni například genetickými vadami, zejména mutacemi. Takové mutace mohou ovlivnit různé stavební bloky lidského těla, protože hrají roli v inhibici enzymů. Důsledky nedostatečné inhibice mohou být rozmanité. Zvýšené kyselina močovámůže například souviset s poruchami enzymatické inhibice kyselina močová koncentrace v krev je zvýšený a není dostatečně vylučován močí, soli jsou uloženy v klouby a může tak podporovat vznik dna uzlíky. The kyselina močová krystaly způsobují zánětlivé reakce na vnitřní výstelce kloubyv souvislosti s akutním záchvatem dna. Zvýšená kyselina močová může být způsobena poruchou alosterické inhibice, která podporuje zvýšenou biosyntézu takzvaných purinových nukleotidů. Alosterická inhibice však netvoří pouze základ různých nemocí, ale nyní ji medicína využívá i pro terapeutické účely. Například alosterická inhibice BCR-ABL je považována za současný terapeutický princip u chromozomů pozitivních leukémie. Moderní medicína také využívá princip alosterické inhibice v jiných oblastech rakovina terapie. V současné době vědci stále více hledají inhibitory v kontextu rakovina výzkum. V této souvislosti americké výzkumné skupiny objevily Ral Proteinůnapříklad, které se zdají být zvláště zajímavé pro výzkum rakoviny. Stále však neexistují známky funkční drogy. Zejména alosterická, nekompetitivní inhibice je oblastí, která pomůže utvářet budoucnost rakoviny terapie.
