Inhibition allostérique (inhibition non compétitive)

dans le inhibition allostérique ou inhibition non compétitive Les inhibiteurs se lient au centre allostérique d'une enzyme et réduisent ainsi son activité. La liaison entraîne un changement de conformation qui bloque partiellement ou complètement la fonction de l'enzyme. L'inhibition allostérique est envisagée comme traitement du cancer.

Qu'est-ce que l'inhibition allostérique?

En médecine, l'inhibition est un ralentissement, un retard ou un blocage des processus biologiques. L'action peut s'arrêter en raison de l'inhibition. En biochimie, une inhibition correspond généralement à une inhibition enzymatique. Ce type d'inhibition peut être soit compétitif, soit non compétitif. L'inhibition non compétitive est également connue sous le nom d'inhibition allostérique.

Avec ce type d'inhibition, le but est de lier les inhibiteurs en dehors des centres actifs des processus à inhiber. Les inhibiteurs utilisés et leurs liaisons ont un impact négatif sur la fonction d'une enzyme impliquée dans le processus. Les inhibiteurs utilisés sont également appelés effecteurs allostériques et, contrairement à l'inhibition compétitive des enzymes, ne s'accumulent pas dans le centre de processus actif, mais à d'autres emplacements de l'enzyme respective. Ils sont situés au centre allostérique de l'enzyme et modifient ainsi sa conformation. Ce changement de conformation rend impossible pour l'enzyme de lier un substrat au site actif, ou du moins le rend difficile.

Fonction et tâche

Les enzymes sont des composants essentiels de chaque organisme. Les propres substances du corps sont impliquées dans tous les processus métaboliques et catalysent la plupart des réactions biochimiques. Les cellules du corps ont besoin de certains mécanismes pour réguler les processus enzymatiques afin d'influencer l'activité spécifique des enzymes.

Les enzymes sont souvent activées via des modifications et leur activité est régulée. La liaison à certaines substances peut également jouer un rôle dans la régulation des activités enzymatiques. Les substances de liaison sont également appelées effecteurs, qui, en fonction de leur effet sur l'enzyme, sont appelés activateurs ou inhibiteurs. Les activateurs augmentent l'activité enzymatique et favorisent la réaction associée. Les inhibiteurs réduisent les activités enzymatiques et inhibent les réactions respectives.

Les inhibiteurs du centre actif de l'enzyme provoquent ce que l'on appelle une inhibition compétitive et occupent les sites de liaison du centre actif. Dans le cas d'une inhibition non compétitive, l'inhibiteur se lie au centre allostérique d'une certaine enzyme et provoque ainsi un changement structurel du centre actif. À la suite de ces processus, l'enzyme perd partiellement ou complètement sa fonction. La rétro-inhibition ou l'inhibition du produit final est une forme particulière de ce type d'inhibition. Un produit de chaînes synthétiques inhibe de manière allostérique une enzyme impliquée dans la synthèse.

Tous les types d'inhibition allostérique peuvent être inversés. Ce processus correspond à la suppression des effecteurs allostriques. Toute inhibition non compétitive est basée sur la liaison de l'inhibiteur I au centre allostérique de l'enzyme E. Cette liaison n'affecte pas la liaison au substrat. L'inhibiteur peut non seulement se lier à l'enzyme libre, mais également à son complexe enzyme-substrat, car il n'a pas à se lier dans la partie de liaison d'une enzyme. Le substrat respectif réagit également avec un complexe enzyme-inhibiteur de manière analogue. Cependant, un complexe enzyme-inhibiteur-substrat formé ne sépare pas le produit résultant. Dans des cas individuels d'inhibition non compétitive, le comportement spécifique des inhibiteurs peut s'écarter plus ou moins du cas normal.

Maladies et affections

L'inhibition des processus enzymatiques est un type vital de régulation dans le corps humain. Ils peuvent être perturbés, par exemple, par des défauts génétiques, notamment par des mutations. Ces mutations peuvent affecter divers éléments constitutifs du corps humain qui jouent un rôle dans l'inhibition des enzymes. Les conséquences de ne pas être inhibé peuvent être variées.

Des taux d'acide urique élevés, par exemple, peuvent être associés à des troubles de l'inhibition enzymatique. Si la concentration d'acide urique dans le sang est augmentée et qu'une quantité insuffisante est excrétée avec l'urine, les sels se déposent dans les articulations et peuvent ainsi favoriser la formation de nodules goutteux. Les cristaux d'acide urique provoquent des réactions inflammatoires dans la peau interne des articulations, car ils sont associés à une crise aiguë de goutte. L'augmentation de l'acide urique peut être due à un défaut de l'inhibition allostérique, qui favorise une biosynthèse accrue des nucléotides dits puriques.

Les inhibitions allostériques sont non seulement à la base de diverses maladies, mais sont maintenant également utilisées par la médecine à des fins thérapeutiques. L'inhibition allostérique de la BCR-ABL est, par exemple, un principe thérapeutique actuel de la leucémie chromosomique positive. La médecine moderne utilise également le principe de l'inhibition allostérique dans d'autres domaines de la thérapie anticancéreuse. Les scientifiques recherchent actuellement des inhibiteurs dans le cadre de la recherche sur le cancer. Dans ce contexte, des groupes de recherche américains ont découvert par exemple les protéines Ral, qui semblent particulièrement intéressantes pour la recherche sur le cancer. Cependant, il n'est pas encore possible de parler de médicament opérationnel. Néanmoins, l'inhibition allostérique non compétitive est un domaine qui contribuera à façonner l'avenir de la thérapie anticancéreuse.