11 + Příklady kompetitivní inhibice: Podrobná fakta

by

Kompetitivní inhibice zabraňuje biochemické reakci inhibicí odpovědného enzymu.

V oblasti biochemie je dokumentováno několik příkladů kompetitivní inhibice a jejich mechanismů. Tento článek bude podrobně diskutovat o některých z těchto inhibitorů.

Příklady kompetitivních inhibitorů:

relenza

Lék Relenza se používá k léčbě chřipky. Virový enzym neuraminidáza štěpí hemaglutinin, který ukotvuje virion k buňce hostitelského těla. Chřipkový zánět se šíří uvolněnými viriony. Tyto viriony infikují zdravé buňky těla.

Relenza soutěží s hemaglutininem a váže se na neuraminidázu, která zase inhibuje štěpení hemaglutininu. Neporušený hemaglutinin připoutá virion k buňce hostitelského těla a zabrání tak šíření zánětu chřipky.

Sildenafil

Oxid dusnatý se váže na receptory v buňkách hladkého svalstva a zvyšuje cGMP (cyklin guanosinmonofosfát). Zvýšená hladina cGMP vede k vazodilataci prostřednictvím zvýšeného průtoku krve.

příklady kompetitivní inhibice
cGMP regulace od Wikipedia

Enzym PDE5 má inhibiční účinek na vazodilataci degradací cGMP. Sildenafil se váže na aktivní místo enzymu PDE5 a inhibuje jeho aktivitu soutěží s cGMP. Vede k inhibici degradace cGMP.

kyselina malonová

Kyselina malonová se váže na aktivní místo sukcinátdehydrogenázy a inhibuje její aktivitu soutěží s kyselinou jantarovou. Zabraňuje vazbě kyseliny jantarové na aktivní místo sukcinátdehydrogenázy a omezuje oxidaci kyseliny jantarové na kyselinu fumarovou.

Sulfanilamid

Sulfanilamid soutěží s kyselinou para-aminobenzoovou (PABA) o vazbu na aktivní místo dihydropteroátsyntetázy. PABA je meziproduktem pro syntézu kyseliny listové. Sulfanilamid zabraňuje syntéze kyseliny listové v bakteriích blokováním vazebného místa PABA.

Ranitidin

Ranitidin je volně prodejný lék schválený FDA, který se používá k léčbě dyspepsie, poruch trávení a pálení žáhy. Inhibuje H2 receptory v parietálních buňkách žaludku, což v konečném důsledku snižuje objem a koncentraci žaludeční kyseliny.

Kyselina tranexamová (TXA)

TXA se používá ke snížení silného menstruačního krvácení a také poskytuje krátkodobou prevenci u hemofilických pacientek. Soutěží s lysinem o svůj receptor na plazminogenu.

Vazba TXA na lysinový receptor zabraňuje aktivaci plazminogenu (plasminu). To vede k vazbě a stabilizaci fibrinové matrice a také blokuje rozpad krevních sraženin, aby se zabránilo krvácení.

Inhibitory alfa-glukosidázy

Inhibitory alfa-glukosidázy jsou dobře známé antidiabetické léky a je známo, že inhibují enzym alfa-glukosidázu ve střevních klcích, který zpomaluje absorpci glukózy a trávení. 

Allopurinol

Allopurinolin inhibuje tvorbu kyseliny močové tím, že soutěží s hypoxanthinem o vazebné místo xanthinoxidázy. Xanthinoxidáza převádí hypoxantin na xantin, který je substrátem purinového metabolismu.

Ampicillin

Ampicilin inhibuje syntézu bakteriální buněčné stěny. Je to semisyntetický penicilin, který kompetitivně inhibuje transpeptidázu. Transpeptidáza je nezbytná pro syntézu bakteriální buněčné stěny.

Trilostan

Trilostan inhibuje syntézu kortizolu, aby zabránil sekreci kortikolu z kůry nadledvin u psů. Kompetitivně inhibuje 3-beta-hydroxysteroid dehydrogenázu.

Salicylát

Salicylát inhibuje 3-fosfoglycerátkinázu a ethanoldehydrogenázu, nicméně nemá žádnou strukturní podobnost se substrátem. Je to jedinečný příklad kompetitivní inhibice.

Methotrexat

Methotrexát je antineoplastický lék. Soutěží s kyselinou listovou o inhibici dihydrofolátreduktázy, která brání tvorbě tetrahydrofolátu z dihydrofolátu. Zabraňuje neregulované proliferaci buněk u rakoviny. Je známo, že blokuje buněčné dělení přerušením syntézy DNA v proliferujících buňkách.

Polyoxiny a nikkomyciny

Polyoxiny a nikkomyciny hrají klíčovou roli v prevenci plísní inhibicí syntézy chitinu. Soutěží s UDP-N-acetylglukosaminem, který je substrátem pro syntézu chitinu.

Co je to konkurenční inhibice?

Kompetitivní inhibice je vratná reakce. Inhibitor, který má strukturní podobnost se substrátem, tvoří komplex enzym-inhibitor. Tento inhibitor se váže na aktivní místo enzymu nekovalentně.

Tento komplex zabraňuje navázání vlastního substrátu na aktivní místo, inhibuje enzym aktivitu a zabraňuje tvorbě produktu. Se zvýšenou koncentrací substrátu lze tuto reakci zvrátit. Je to dobře známý mechanismus následovaný širokou škálou antibiotik k zabránění růstu bakteriálních patogenů.

Co je to nekompetitivní inhibice?

Nekompetitivní inhibice je reverzibilní reakce. Nekompetitivní inhibitor inhibuje enzym vazbou na alosterické místo. Kvůli odlišnosti v jejich struktuře nekonkuruje substrát pro aktivní místo enzymu.

Komplex enzym-substrát-inhibitor vzniká, když se inhibitor i substrát váží na enzym současně. Enzym má stejnou afinitu k inhibitoru i substrátu. Inhibitor mění konformaci aktivního místa enzymu, čímž zabraňuje tvorbě produktu.

Uveďte dva příklady nekompetitivních inhibitorů.

Kyanid je prominentním příkladem nekompetitivního inhibitoru. Způsobuje akutní toxicitu kyanidu inhibicí produkce ATP. Mění aktivní místo cytochromoxidázy vazbou na alosterické místo, které brání přenosu elektronů na kyslík v elektronovém transportním řetězci.

Foscarnet nebo fosfonoformiát trisodný inhibuje vazbu pyrofosfátu na DNA polymeráza herpes nebo patogen hepatitidy B.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Můžeme dojít k závěru, že kompetitivní inhibitory hrají významnou roli při léčbě široké škály poruch, jako je bakteriální nebo plísňový zánět.

Také čtení: