Allosterik inhibisyon (rekabetçi olmayan inhibisyon)

İçinde allosterik engelleme veya rekabetçi olmayan engelleme İnhibitörler, bir enzimin allosterik merkezine bağlanır ve bu şekilde aktivitesini azaltır. Bağlanma, enzimin işlevini kısmen veya tamamen bloke eden konformasyonda bir değişiklik ile sonuçlanır. Allosterik inhibisyon, kanser tedavisi olarak kabul edilmektedir.

Allosterik Engelleme nedir?

Tıpta inhibisyon, biyolojik süreçlerin yavaşlaması, gecikmesi veya tıkanmasıdır. Engelleme nedeniyle eylem durabilir. Biyokimyada, bir inhibisyon genellikle bir enzim inhibisyonuna karşılık gelir. Bu tür bir engelleme, rekabetçi veya rekabetçi olmayabilir. Yarışmasız inhibisyon, aynı zamanda allosterik inhibisyon olarak da adlandırılır.

Bu tür inhibisyon ile amaç, inhibitörleri inhibe edilecek proseslerin aktif merkezlerinin dışında bağlamaktır. Kullanılan inhibitörler ve bunların bağları, sürece dahil olan bir enzimin işlevi üzerinde olumsuz bir etkiye sahiptir. Kullanılan inhibitörler, allosterik efektörler olarak da bilinir ve enzimlerin rekabetçi inhibisyonunun aksine, aktif proses merkezinde değil, ilgili enzimin diğer lokasyonlarında birikirler. Enzimin allosterik merkezinde bulunurlar ve bu şekilde konformasyonunu değiştirirler. Konformasyondaki bu değişiklik, enzimin bir substratı aktif bölgeye bağlamasını imkansız hale getirir veya en azından zorlaştırır.

İşlev ve görev

Enzimler, her organizmanın temel bileşenleridir. Vücudun kendi maddeleri tüm metabolik süreçlerde yer alır ve biyokimyasal reaksiyonların çoğunu katalize eder. Vücut hücreleri, enzimlerin spesifik aktivitesini etkilemek için enzimatik süreçleri düzenlemek için belirli mekanizmalara ihtiyaç duyar.

Enzimler genellikle modifikasyonlarla etkinleştirilir ve aktiviteleri düzenlenir. Belirli maddelere bağlanma, enzim aktivitelerinin düzenlenmesinde de rol oynayabilir. Bağlayıcı maddelere, enzim üzerindeki etkilerine bağlı olarak aktivatör veya inhibitör adı verilen efektörler de denir. Aktivatörler enzimatik aktiviteyi artırır ve ilgili reaksiyonu destekler. İnhibitörler enzimatik aktiviteleri azaltır ve ilgili reaksiyonları inhibe eder.

Enzimin aktif merkezindeki inhibitörler, rekabetçi inhibisyon olarak bilinen şeyi meydana getirir ve aktif merkezin bağlanma bölgelerini işgal eder. Yarışmasız inhibisyon durumunda, inhibitör, belirli bir enzimin allosterik merkezine bağlanır ve böylece aktif merkezde yapısal bir değişiklik meydana getirir. Bu işlemler sonucunda enzim işlevini kısmen veya tamamen kaybeder. Geri bildirim inhibisyonu veya son ürün inhibisyonu, bu tip inhibisyonun özel bir şeklidir. Sentetik zincirlerin bir ürünü allosterik olarak sentezde yer alan bir enzimi inhibe eder.

Tüm allosterik inhibisyon türleri tersine çevrilebilir. Bu işlem, allostrik efektörlerin çıkarılmasına karşılık gelir. Herhangi bir rekabetçi olmayan inhibisyon inhibitör I'in allosterik enzim E merkezine bağlanmasına dayanır. Bu bağlanma substrat bağlanmasını etkilemez. İnhibitör sadece serbest enzime değil, aynı zamanda enzim-substrat kompleksine de bağlanabilir, çünkü bir enzimin bağlanma kısmında bağlanması gerekmez. İlgili substrat ayrıca bir enzim inhibitör kompleksi ile benzer şekilde reaksiyona girer. Bununla birlikte, oluşan bir enzim-inhibitör-substrat kompleksi, ortaya çıkan ürünü ayırmaz. Rekabetçi olmayan inhibisyonun bireysel durumlarında, inhibitörlerin spesifik davranışı normal durumdan aşağı yukarı sapabilir.

Hastalıklar ve rahatsızlıklar

Enzimatik süreçlerin engellenmesi, insan vücudunda hayati bir düzenleme türüdür. Örneğin genetik kusurlardan, özellikle de mutasyonlardan rahatsız olabilirler. Bu tür mutasyonlar, insan vücudunda enzim inhibisyonunda rol oynayan çeşitli yapı taşlarını etkileyebilir. Engellenmemenin sonuçları değişebilir.

Örneğin, yüksek ürik asit seviyeleri, enzimatik inhibisyon bozuklukları ile ilişkilendirilebilir. Kandaki ürik asit konsantrasyonu artarsa ​​ve idrarla yeterince atılmazsa, tuzlar eklemlerde birikir ve böylece gut nodüllerinin oluşumunu teşvik edebilir. Ürik asit kristalleri, akut gut atağı ile ilişkili olanlar gibi eklemlerin iç derisinde iltihaplı reaksiyonlara neden olur. Artmış ürik asit, allosterik inhibisyondaki bir kusurdan kaynaklanıyor olabilir, bu da sözde pürin nükleotidlerin biyosentezinin artmasına neden olur.

Allosterik inhibisyonlar sadece çeşitli hastalıkların temelini oluşturmakla kalmaz, aynı zamanda şimdi tıp tarafından tedavi amaçlı olarak da kullanılmaktadır. Örneğin BCR-ABL'nin allosterik inhibisyonu, kromozom pozitif lösemi için güncel bir terapötik prensiptir. Modern tıp ayrıca diğer kanser tedavisi alanlarında allosterik inhibisyon ilkesini kullanır. Bilim adamları şu anda kanser araştırmaları bağlamında inhibitörler arıyorlar. Bu bağlamda, ABD araştırma grupları, örneğin kanser araştırmaları için özellikle ilgi çekici görünen Ral proteinlerini keşfettiler. Ancak kullanılabilir bir ilaçtan bahsetmek henüz mümkün değil. Bununla birlikte, allosterik, rekabetçi olmayan inhibisyon, kanser tedavisinin geleceğini şekillendirmeye yardımcı olacak bir alandır.