تثبيط خيفي (تثبيط غير تنافسي)

عند تثبيط خيفي أو تثبيط غير تنافسي ترتبط المثبطات بالمركز الخيفي للإنزيم وبهذه الطريقة تقلل من نشاطه. يؤدي الارتباط إلى تغيير في التشكل الذي يؤدي جزئيًا أو كليًا إلى إعاقة وظيفة الإنزيم. يعتبر التثبيط الخيفي علاجًا للسرطان.

ما هو التثبيط الخيفي؟

يستخدم التثبيط في الطب لوصف تباطؤ أو تأخير أو انسداد العمليات البيولوجية. يمكن أن يتوقف الإجراء بسبب التثبيط. في الكيمياء الحيوية ، عادةً ما يتوافق التثبيط مع تثبيط إنزيم. يمكن أن يكون هذا النوع من التثبيط إما تنافسيًا أو غير تنافسي. يُعرف التثبيط غير التنافسي أيضًا باسم تثبيط خيفي.

مع هذا النوع من التثبيط ، الهدف هو ربط المثبطات خارج المراكز النشطة للعمليات المراد تثبيطها. للمثبطات المستخدمة وروابطها تأثير سلبي على وظيفة إنزيم مشارك في العملية. يشار إلى المثبطات المستخدمة أيضًا باسم المؤثرات الخيفية ، وعلى عكس التثبيط التنافسي للإنزيمات ، لا تتراكم في مركز العملية النشط ، ولكن في مواقع أخرى من الإنزيم المعني. وهي تقع في المركز الخيفي للإنزيم وبهذه الطريقة تغير شكلها. هذا التغيير في التشكل يجعل من المستحيل على الإنزيم ربط الركيزة بالموقع النشط ، أو على الأقل يجعل الأمر صعبًا.

الوظيفة والمهمة

الإنزيمات هي مكونات أساسية لكل كائن حي. تشارك مواد الجسم في جميع عمليات التمثيل الغذائي وتحفز معظم التفاعلات الكيميائية الحيوية. تحتاج خلايا الجسم إلى آليات معينة لتنظيم العمليات الأنزيمية من أجل التأثير على النشاط المحدد للإنزيمات.

غالبًا ما يتم تنشيط الإنزيمات عن طريق التعديلات ويتم تنظيم نشاطها. يمكن أن يلعب الارتباط ببعض المواد دورًا في تنظيم أنشطة الإنزيم. تسمى المواد الملزمة أيضًا بالمؤثرات ، والتي ، بناءً على تأثيرها على الإنزيم ، تسمى إما المنشطات أو المثبطات. المنشطات تزيد من النشاط الأنزيمي وتعزز التفاعل المصاحب. تقلل المثبطات من الأنشطة الأنزيمية وتمنع التفاعلات ذات الصلة.

تُحدث المثبطات الموجودة في المركز النشط للإنزيم ما يُعرف بالتثبيط التنافسي وتحتل مواقع الارتباط للمركز النشط. في حالة التثبيط غير التنافسي ، يرتبط المثبط بالمركز الخيفي لإنزيم معين ، وبالتالي يحدث تغيير هيكلي في المركز النشط. نتيجة لهذه العمليات ، يفقد الإنزيم وظيفته جزئيًا أو كليًا. إن منع التغذية المرتدة أو تثبيط المنتج النهائي هو شكل خاص من هذا النوع من التثبيط. منتج من السلاسل التركيبية يثبط بشكل خيفي إنزيم مشارك في التوليف.

يمكن عكس جميع أنواع التثبيط الخيفي. تتوافق هذه العملية مع إزالة المؤثرات الخيفية. يعتمد أي تثبيط غير تنافسي على ارتباط المثبط I بالمركز الخيفي للإنزيم E. هذا الارتباط لا يؤثر على ارتباط الركيزة. لا يمكن للمثبط أن يرتبط بالإنزيم الحر فحسب ، بل يرتبط أيضًا بمركب ركيزة الإنزيم ، لأنه لا يلزمه الارتباط بجزء الارتباط من الإنزيم. تتفاعل الركيزة المعنية أيضًا مع مركب مثبط الإنزيم بشكل مشابه. ومع ذلك ، فإن مركب الركيزة المانع للإنزيم لا ينفصل المنتج الناتج. في الحالات الفردية للتثبيط غير التنافسي ، يمكن أن ينحرف السلوك المحدد للمثبطات عن الحالة الطبيعية بشكل أو بآخر.

الامراض والاعتلالات

يعد تثبيط العمليات الأنزيمية نوعًا حيويًا من التنظيم في جسم الإنسان. يمكن أن تتعطل ، على سبيل المثال ، بسبب العيوب الجينية ، خاصة بسبب الطفرات. يمكن أن تؤثر هذه الطفرات على لبنات بناء مختلفة في جسم الإنسان تلعب دورًا في تثبيط الإنزيم. يمكن أن تتنوع عواقب عدم التثبيط.

على سبيل المثال ، قد تترافق مستويات حمض البوليك المرتفعة مع اضطرابات التثبيط الأنزيمي. إذا زاد تركيز حمض اليوريك في الدم ولم يتم إفراز كمية كافية مع البول ، فإن الأملاح تترسب في المفاصل وبالتالي يمكن أن تعزز تكوين عقيدات النقرس. تسبب بلورات حمض اليوريك تفاعلات التهابية في الجلد الداخلي للمفاصل ، لأنها مرتبطة بنوبة حادة من النقرس. يمكن أن يُعزى زيادة حمض اليوريك إلى خلل في التثبيط الخيفي ، الذي يفضل زيادة التخليق الحيوي لما يسمى نيوكليوتيدات البيورين.

لا تشكل المثبطات الخيفية أساس الأمراض المختلفة فحسب ، بل تُستخدم الآن أيضًا في الطب لأغراض علاجية. التثبيط الخيفي لـ BCR-ABL ، على سبيل المثال ، هو مبدأ علاجي حالي لابيضاض الدم الإيجابي الصبغي. يستخدم الطب الحديث أيضًا مبدأ التثبيط الخيفي في مجالات أخرى من علاج السرطان. يبحث العلماء حاليًا عن مثبطات في سياق أبحاث السرطان. في هذا السياق ، اكتشفت مجموعات البحث الأمريكية بروتينات Ral ، على سبيل المثال ، والتي يبدو أنها ذات أهمية خاصة لأبحاث السرطان. ومع ذلك ، لا يزال من غير الممكن التحدث عن عقار قابل للاستخدام. ومع ذلك ، فإن التثبيط غير التنافسي هو أحد المجالات التي ستساعد في تشكيل مستقبل علاج السرطان.