Механизмы регуляции биохимических реакций. Представление о механизме изостерической регуляции

Механизмы регуляции биохимических реакций:

1. Регуляция количества ферментов: индукция/репрессия синтеза (стероидные и тиреоидные гормоны индуцируют синтез ферментов), распад ферментов (скорость разрушения ферментов).

2. Регуляция активности ферментов:

   • ингибитор;

   • аллостерия и кооперативность;

   • регуляция активности путем ковалентной модификации структуры ферментов;

   • регуляция активности при помощи белков-регуляторов.

3. Изменение количества субстрата.

4. Наличие изоферментов.

Ингибиторы бывают обратимыми и необратимыми.

• Необратимые ингибиторы – химическое соединение, которое ковалентно связывается с группами активного центра фермента (влияния фторурацила на тимидилатсинтазу, тяжелых металлов на тиоловые группы ферментов).

• Обратимые ингибиторы:

  • конкурентные (изостерические) – аналоги субстратов по своей структуре, могут взаимодействовать с ферментом, вытесняя субстрат. Снять его действие можно, повышая концентрацию субстрата;

  • неконкурентные – связываются со специфическими участками фермента вне активного центра, вызывая изменение конформации фермента и затрудняя его связывание с субстратом. Не похожи на субстрат.

Применение ингибиторов в медицинской практике

Применяются для того, чтобы ингибировать высокую активность какого-либо фермента или полностью блокировать его работу.

1. Применение сульфаниламидных препаратов – конкурентных ингибиторов ПАБК.

2. Этиловый спирт в больших дозах играет роль конкурентного ингибитора при отравлениях антифризом (этиленгликолем).

3. Аллопуринол – необратимый ингибитор, используемый при лечении подагры.

4. Эспераль – необратимый ингибитор альдегид дегидрогеназы используется при лечении алкоголизма (препятствует превращение образующегося альдегида в уксусную кислоту, вызывая тем самым сильное отравление организма).

5. Контрикал – необратимый ингибитор протеолитических ферментов поджелудочной железы, применяемый при панкреатите.