Pri alosterični inhibiciji ali nekonkurenčni inhibiciji se inhibitorji vežejo na alosterično središče encima in s tem zmanjšajo njegovo aktivnost. Rezultat vezave je konformacijska sprememba, ki delno ali v celoti blokira delovanje encima. Za zdravljenje bolezni se razmišlja o alosterični inhibiciji rak.
Kaj je alosterična inhibicija?
Pri alosterični inhibiciji se zaviralci vežejo na alosterični center encima in s tem zmanjšajo njegovo aktivnost. Zaviranje ali zaviranje v medicini se nanaša na upočasnitev, zavlačevanje ali blokiranje bioloških procesov. Dejanje lahko tako zastane kot posledica zaviranja. V biokemiji zaviranje običajno ustreza zaviranju encimov. Ta vrsta zaviranja je lahko bodisi konkurenčna bodisi nekonkurenčna. Nekonkurenčna inhibicija je znana tudi kot alosterična inhibicija. Pri tej vrsti inhibicije je cilj vezati inhibitorje zunaj aktivnih mest procesov, ki jih je treba inhibirati. Uporabljeni zaviralci in njihova vezava negativno vplivajo na delovanje encima, ki sodeluje v procesu. Uporabljeni zaviralci se imenujejo tudi alosterični efektorji in v nasprotju s konkurenčno inhibicijo encimi, se ne pritrdijo na aktivni procesni center, temveč na druga mesta ustreznega encima. Tako se nahajajo v alosteričnem središču encima in na ta način spremenijo njegovo konformacijo. Ta konformacijska sprememba onemogoča ali vsaj oteži vezavo substrata na aktivno mesto.
Funkcija in naloga
Encimi so bistvene sestavine katerega koli organizma. Lastne snovi telesa sodelujejo v vseh presnovnih procesih in katalizirajo večino biokemičnih reakcij. Za uravnavanje encimskih procesov celice telesa potrebujejo določene mehanizme, ki vplivajo na specifično aktivnost encimi. Encimi se pogosto aktivirajo in njihova aktivnost se uravna s spremembami. Vendar pa ima vezava na nekatere snovi lahko tudi vlogo pri uravnavanju encimskih aktivnosti. Vezavne snovi imenujemo tudi efektorji, ki jih glede na njihov učinek na encim imenujemo bodisi aktivatorji bodisi zaviralci. Aktivatorji povečajo encimsko aktivnost in spodbujajo s tem povezano reakcijo. Inhibitorji zmanjšajo encimske aktivnosti in zavirajo ustrezne reakcije. Inhibitorji v aktivnem mestu encima inducirajo tako imenovano konkurenčno zaviranje in zasedejo vezavna mesta aktivnega mesta. Pri nekonkurenčni inhibiciji se zaviralci vežejo na alosterični center določenega encima, kar povzroči strukturno spremembo aktivnega mesta. Encim zaradi teh procesov delno ali v celoti izgubi svojo funkcijo. Zaviranje povratne informacije ali zaviranje končnega izdelka velja za posebno obliko te vrste zaviranja. V tem primeru proizvod sinteznih verig alosterično zavira encim, ki sodeluje v sintezi. Vse vrste alosterične inhibicije je mogoče razveljaviti. Ta postopek ustreza odstranitvi alosteričnih efektorjev. Vsako nekonkurenčno zaviranje temelji na vezavi zaviralca I na alosterični center encima E. Ta vezava ne vpliva na vezavo substrata. Zaviralec se lahko veže ne le na prosti encim, temveč tudi na njegov encimsko-substratni kompleks, saj se mu ni treba vezati na vezavni del encima. Ustrezni substrat tudi analogno reagira s kompleksom encimov inhibitor. Nastali kompleks encim-inhibitor-substrat pa ne odcepi nastalega produkta. V posameznih primerih nekonkurenčne inhibicije lahko specifično vedenje inhibitorjev bolj ali manj odstopa od običajnega primera.
Bolezni in motnje
Zaviranje encimskih procesov je ključna vrsta regulacije v človeškem telesu. Motijo jih lahko na primer genetske okvare, torej predvsem mutacije. Takšne mutacije lahko vplivajo na različne gradnike človeškega telesa, saj imajo vlogo pri zaviranju encimov. Posledice pomanjkanja zaviranja so lahko različne. Povišana Sečna kislinana primer so lahko povezane z motnjami encimske inhibicije Sečna kislina koncentracija v kri je povišan in se ne izloča dovolj z urinom, soli so deponirani v spoji in lahko tako spodbuja nastanek protin vozlički. The Sečna kislina kristali povzročajo vnetne reakcije v notranji oblogi spoji, povezan z akutnim napadom na protin. Povišana sečna kislina je lahko posledica okvare alosterične inhibicije, ki spodbuja povečano biosintezo tako imenovanih purinskih nukleotidov. Alosterična inhibicija pa ni samo osnova za različne bolezni, ampak jo medicina zdaj uporablja tudi v terapevtske namene. Na primer, alosterična inhibicija BCR-ABL velja za trenutno terapevtsko načelo pri pozitivnih kromosomih levkemija. Sodobna medicina uporablja načelo alosterične inhibicije tudi na drugih področjih rak terapija. Trenutno znanstveniki vse pogosteje iščejo zaviralce v okviru rak raziskave. V tem okviru so ameriške raziskovalne skupine odkrile Ral beljakovinna primer, ki se zdijo še posebej zanimive za raziskave raka. Vendar še vedno ni znakov o delujočem zdravilu. Kljub temu je predvsem alosterična, nekonkurenčna inhibicija področje, ki bo pomagalo oblikovati prihodnost raka terapija.
