در مهار آلوستریک ، یا مهار غیر رقابتی ، بازدارنده ها به مرکز آلوستریک آنزیم متصل می شوند ، در نتیجه فعالیت آن کاهش می یابد. اتصال منجر به ایجاد تغییر ساختار می شود که عملکرد آنزیم را بطور جزئی یا کامل مسدود می کند. مهار آلوستریک برای درمان در نظر گرفته شده است سرطان.
مهار آلوستریک چیست؟
در مهار آلوستریک ، بازدارنده ها به مرکز آلوستریک یک آنزیم متصل می شوند و در نتیجه فعالیت آن را کاهش می دهند. مهار یا مهار در پزشکی به کندی ، تاخیر یا انسداد فرآیندهای بیولوژیکی اشاره دارد. بنابراین عمل می تواند در نتیجه مهار به بن بست برسد. در بیوشیمی ، مهار معمولاً با مهار آنزیم مطابقت دارد. این نوع مهار می تواند به صورت رقابتی یا غیر رقابتی باشد. مهار غیر رقابتی به عنوان مهار آلوستریک نیز شناخته می شود. در این نوع مهار ، هدف پیوند دادن بازدارنده ها در خارج از سایت های فعال فرآیندهای مهار شده است. مهارکننده های استفاده شده و اتصال آنها بر عملکرد آنزیمی که در این فرآیند نقش دارد تأثیر منفی می گذارد. از مهارکننده های استفاده شده به عنوان اثرات آلوستریک نیز یاد می شود و بر خلاف مهار رقابتی آنزیم ها، به مرکز فرآیند فعال متصل نشوید بلکه به سایتهای دیگر آنزیم مربوطه متصل شوید. بنابراین آنها در مرکز آلوستریک آنزیم قرار دارند و از این طریق ساختار آن را تغییر می دهند. این تغییر ساختار باعث می شود آنزیم اتصال یک بستر به محل فعال را غیرممکن یا حداقل دشوار کند.
کارکرد و وظیفه
آنزیم اجزای اساسی هر ارگانیسم هستند. مواد خود بدن در تمام فرآیندهای متابولیکی نقش دارند و اکثر واکنش های بیوشیمیایی را کاتالیز می کنند. برای تنظیم فرآیندهای آنزیمی ، سلولهای بدن به مکانیسم های خاصی برای تأثیرگذاری بر فعالیت خاص نیاز دارند آنزیم ها. آنزیم ها اغلب فعال می شوند و فعالیت آنها از طریق اصلاح تنظیم می شود. با این حال ، اتصال به برخی مواد نیز می تواند در تنظیم فعالیت آنزیم نقش داشته باشد. به مواد اتصال دهنده تأثیرگذار نیز گفته می شود كه بسته به تأثیر آن بر روی آنزیم یا به عنوان فعال كننده یا بازدارنده نامیده می شود. فعال کننده ها فعالیت آنزیمی را افزایش می دهند و واکنش همراه را تقویت می کنند. بازدارنده ها فعالیت های آنزیمی را کاهش داده و واکنش های مربوطه را مهار می کنند. بازدارنده ها در محل فعال آنزیم مهار به اصطلاح رقابتی را القا می کنند و محل های اتصال محل فعال را اشغال می کنند. در مهار غیر رقابتی ، بازدارنده ها به مرکز آلوستریک یک آنزیم خاص متصل می شوند و باعث ایجاد تغییر ساختاری در محل فعال می شوند. آنزیم در اثر این فرایندها عملکرد خود را به طور جزئی یا کامل از دست می دهد. مهار بازخورد یا مهار محصول نهایی شکل خاصی از این نوع مهار محسوب می شود. در این حالت ، یک محصول از زنجیره های سنتز به طور آلوستریکی آنزیمی را که در سنتز نقش دارد ، مهار می کند. همه انواع مهار آلوستریک قابل برگشت هستند. این فرایند مربوط به حذف اثرات آلوستریک است. هرگونه مهار غیر رقابتی بر اساس اتصال بازدارنده I به مرکز آلوستریک آنزیم E است. این اتصال بر اتصال بستر تأثیر نمی گذارد. بازدارنده می تواند نه تنها به آنزیم آزاد بلکه به مجموعه آنزیم-بستر آن متصل شود ، زیرا لازم نیست در قسمت اتصال آنزیم متصل شود. بستر مربوطه به طور مشابه با یک کمپلکس بازدارنده آنزیم نیز واکنش نشان می دهد. با این حال ، یک مجموعه آنزیم بازدارنده-بستر تشکیل شده محصول حاصل را جدا نمی کند. در موارد جداگانه مهار غیررقابتی ، رفتار خاص مهارکننده ها ممکن است کم و بیش از حالت طبیعی منحرف شود.
بیماری ها و اختلالات
مهار فرآیندهای آنزیمی نوعی تنظیم حیاتی در بدن انسان است. به عنوان مثال ، با نقص ژنتیکی ، به ویژه با جهش ، می توانند آنها را آشفته کنند. این جهش ها می توانند عناصر سازنده مختلف بدن انسان را تحت تأثیر قرار دهند زیرا در مهار آنزیم نقش دارند. پیامدهای عدم مهار می تواند چندین برابر باشد. بالا رفته اسید اوریک، به عنوان مثال ، ممکن است با اختلالات مهار آنزیمی همراه باشد. اگر اسید اوریک غلظت در خون افزایش یافته و به اندازه کافی از طریق ادرار دفع نمی شود نمک در سپرده گذاری می شوند مفاصل و بنابراین می تواند باعث شکل گیری نقرس گره ها اسید اوریک کریستال ها باعث واکنش های التهابی در پوشش داخلی مفاصل، به عنوان یک حمله حاد به نقرس. افزایش اسید اوریک ممکن است به دلیل نقص در مهار آلوستریک باشد که باعث افزایش بیوسنتز به اصطلاح نوکلئوتیدهای پورین می شود. با این حال ، مهار آلوستریک نه تنها اساس بیماری های مختلفی است ، بلکه اکنون نیز توسط دارو برای اهداف درمانی استفاده می شود. به عنوان مثال ، مهار آلوستریک BCR-ABL یک اصل درمانی فعلی در کروموزوم مثبت در نظر گرفته می شود سرطان خون. طب مدرن نیز از اصل مهار آلوستریک در مناطق دیگر استفاده می کند سرطان درمان. در حال حاضر ، دانشمندان به طور فزاینده ای در جستجوی بازدارنده ها در زمینه سرطان پژوهش. در این زمینه ، گروه های تحقیقاتی ایالات متحده Ral را کشف کرده اند پروتئین ها، به عنوان مثال ، که به نظر می رسد مورد توجه ویژه تحقیقات سرطان است. با این حال ، هنوز هیچ اثری از داروی عملیاتی دیده نمی شود. با این وجود ، مهار آلوستریک و غیر رقابتی به ویژه منطقه ای است که به شکل گیری آینده سرطان کمک می کند درمان.
