Inibição alostérica (inibição não competitiva)

No inibição alostérica ou inibição não competitiva Os inibidores ligam-se ao centro alostérico de uma enzima e, dessa forma, reduzem sua atividade. A ligação resulta em uma mudança na conformação que bloqueia parcial ou completamente a função da enzima. A inibição alostérica está sendo considerada uma terapia para o câncer.

O que é inibição alostérica?

Na medicina, a inibição é um abrandamento, atraso ou bloqueio dos processos biológicos. A ação pode parar devido à inibição. Em bioquímica, uma inibição geralmente corresponde a uma inibição enzimática. Este tipo de inibição pode ser competitiva ou não competitiva. A inibição não competitiva também é chamada de inibição alostérica.

Com esse tipo de inibição, o objetivo é ligar os inibidores fora dos centros ativos dos processos a serem inibidos. Os inibidores usados ​​e suas ligações têm um impacto negativo na função de uma enzima envolvida no processo. Os inibidores usados ​​também são referidos como efetores alostéricos e, ao contrário da inibição competitiva de enzimas, não se acumulam no centro do processo ativo, mas em outros locais da respectiva enzima. Eles estão localizados no centro alostérico da enzima e, dessa forma, alteram sua conformação. Esta mudança na conformação torna impossível ou pelo menos difícil para a enzima ligar um substrato ao sítio ativo.

Função e tarefa

As enzimas são componentes essenciais de cada organismo. As próprias substâncias do corpo estão envolvidas em todos os processos metabólicos e catalisam a maioria das reações bioquímicas. As células do corpo precisam de certos mecanismos para regular os processos enzimáticos a fim de influenciar a atividade específica das enzimas.

As enzimas são frequentemente ativadas por meio de modificações e sua atividade é regulada. A ligação a certas substâncias também pode desempenhar um papel na regulação das atividades enzimáticas. As substâncias de ligação também são chamadas de efetoras, que, dependendo de seu efeito sobre a enzima, são chamadas de ativadores ou inibidores. Os ativadores aumentam a atividade enzimática e promovem a reação associada. Os inibidores reduzem as atividades enzimáticas e inibem as respectivas reações.

Os inibidores no centro ativo da enzima provocam o que é conhecido como inibição competitiva e ocupam os locais de ligação do centro ativo. No caso de inibição não competitiva, o inibidor liga-se ao centro alostérico de uma determinada enzima e, assim, provoca uma mudança estrutural no centro ativo. Como resultado desses processos, a enzima perde parcial ou totalmente sua função. A inibição por feedback ou inibição do produto final é uma forma especial desse tipo de inibição. Um produto de cadeias sintéticas inibe alostericamente uma enzima envolvida na síntese.

Todos os tipos de inibição alostérica podem ser revertidos. Este processo corresponde à remoção dos efetores alostricos. Qualquer inibição não competitiva é baseada na ligação do inibidor I ao centro alostérico da enzima E. Esta ligação não afeta a ligação do substrato. O inibidor pode não apenas ligar-se à enzima livre, mas também ao seu complexo enzima-substrato, uma vez que não precisa se ligar à parte de ligação de uma enzima. O respectivo substrato também reage analogamente com um complexo enzima-inibidor. No entanto, um complexo de substrato-inibidor de enzima formado não se separa do produto resultante. Em casos individuais de inibição não competitiva, o comportamento específico dos inibidores pode se desviar mais ou menos do caso normal.

Doenças e enfermidades

A inibição de processos enzimáticos é um tipo de regulação vital no corpo humano. Eles podem ser perturbados, por exemplo, por defeitos genéticos, especialmente por mutações. Essas mutações podem afetar vários blocos de construção do corpo humano que desempenham um papel na inibição enzimática. As consequências de não ser inibido podem ser variadas.

Níveis elevados de ácido úrico, por exemplo, podem estar associados a distúrbios de inibição enzimática. Se a concentração de ácido úrico no sangue aumenta e não é excretada uma quantidade suficiente na urina, os sais são depositados nas articulações e podem, assim, promover a formação de nódulos gotosos. Os cristais de ácido úrico causam reações inflamatórias na pele interna das articulações, pois estão associados a um ataque agudo de gota. O aumento do ácido úrico pode ser devido a um defeito na inibição alostérica, o que favorece um aumento da biossíntese dos chamados nucleotídeos de purina.

As inibições alostéricas não apenas formam a base de várias doenças, mas agora também são usadas pela medicina para fins terapêuticos. A inibição alostérica do BCR-ABL é, por exemplo, um princípio terapêutico atual para leucemia cromossômica positiva. A medicina moderna também usa o princípio da inibição alostérica em outras áreas da terapia do câncer. Os cientistas estão atualmente procurando inibidores no contexto da pesquisa do câncer. Nesse contexto, grupos de pesquisa americanos descobriram as proteínas Ral, por exemplo, que parecem ser de particular interesse para a pesquisa do câncer. No entanto, ainda não é possível falar em droga utilizável. No entanto, a inibição alostérica não competitiva é uma área que ajudará a moldar o futuro da terapia do câncer.