In de allosterische remming of niet-competitieve remming Remmers binden zich aan het allosterische centrum van een enzym en verminderen zo de activiteit ervan. De binding resulteert in een verandering in conformatie die de functie van het enzym gedeeltelijk of volledig blokkeert. Allosterische remming wordt overwogen als therapie voor kanker.
Wat is allosterische remming?
.jpg)
In de geneeskunde is remming een vertraging, vertraging of blokkering van biologische processen. Door de remming kan de actie tot stilstand komen. In de biochemie komt een remming meestal overeen met een enzymremming. Dit type remming kan competitief of niet-competitief zijn. De niet-competitieve remming wordt ook wel allosterische remming genoemd.
Bij dit type remming is het doel om de remmers te binden buiten de actieve centra van de te remmen processen. De gebruikte remmers en hun bindingen hebben een negatieve invloed op de functie van een enzym dat bij het proces betrokken is. De gebruikte remmers zijn ook bekend als allostere effectoren en hopen zich, in tegenstelling tot de competitieve remming van enzymen, niet op in het actieve procescentrum, maar op andere locaties van het respectieve enzym. Ze bevinden zich in het allosterische centrum van het enzym en veranderen op deze manier de conformatie. Deze verandering in conformatie maakt het voor het enzym onmogelijk om een substraat aan de actieve plaats te binden, of maakt het in ieder geval moeilijk.
Functie en taak
Enzymen zijn essentiële componenten van elk organisme. De lichaamseigen stoffen zijn betrokken bij alle stofwisselingsprocessen en katalyseren de meeste biochemische reacties. De cellen van het lichaam hebben bepaalde mechanismen nodig om enzymatische processen te reguleren om de specifieke activiteit van enzymen te beïnvloeden.
Enzymen worden vaak geactiveerd via modificaties en hun activiteit wordt gereguleerd. Ook de binding aan bepaalde stoffen kan een rol spelen bij de regulering van enzymactiviteiten. Bindende stoffen worden ook wel effectoren genoemd, die, afhankelijk van hun effect op het enzym, activatoren of remmers worden genoemd. Activatoren verhogen de enzymatische activiteit en bevorderen de bijbehorende reactie. Remmers verminderen enzymatische activiteiten en remmen de respectievelijke reacties.
Remmers in het actieve centrum van het enzym bewerkstelligen wat bekend staat als competitieve remming en bezetten de bindingsplaatsen van het actieve centrum. Bij niet-competitieve remming bindt de remmer zich aan het allosterische centrum van een bepaald enzym en bewerkstelligt zo een structurele verandering in het actieve centrum. Als gevolg van deze processen verliest het enzym zijn functie geheel of gedeeltelijk. De feedbackremming of remming van het eindproduct is een bijzondere vorm van dit type remming. Een product van synthetische ketens remt allosterisch een enzym dat bij de synthese is betrokken.
Alle soorten allosterische remming kunnen worden teruggedraaid. Dit proces komt overeen met het verwijderen van de allostrische effectoren. Elke niet-competitieve remming is gebaseerd op de binding van remmer I aan het allosterische centrum van enzym E. Deze binding heeft geen invloed op de substraatbinding. De remmer kan niet alleen binden aan het vrije enzym, maar ook aan zijn enzym-substraatcomplex, aangezien hij niet hoeft te binden in het bindende deel van een enzym. Het respectieve substraat reageert ook analoog met een enzym-remmercomplex. Een gevormd enzym-remmer-substraatcomplex splitst het resulterende product echter niet af. In individuele gevallen van niet-competitieve remming kan het specifieke gedrag van remmers min of meer afwijken van het normale geval.
Ziekten en aandoeningen
Remming van enzymatische processen is een essentieel type regulering in het menselijk lichaam. Ze kunnen bijvoorbeeld worden verstoord door genetische defecten, vooral door mutaties. Dergelijke mutaties kunnen verschillende bouwstenen in het menselijk lichaam aantasten die een rol spelen bij de remming van enzymen. De gevolgen van het niet worden geremd kunnen worden gevarieerd.
Verhoogde urinezuurspiegels kunnen bijvoorbeeld in verband worden gebracht met stoornissen van enzymatische remming. Als de urinezuurconcentratie in het bloed wordt verhoogd en er onvoldoende wordt uitgescheiden in de urine, zetten de zouten zich af in de gewrichten en kunnen zo de vorming van jichtachtige knobbeltjes bevorderen. De urinezuurkristallen veroorzaken ontstekingsreacties in de binnenhuid van gewrichten, omdat ze worden geassocieerd met een acute aanval van jicht. Het verhoogde urinezuur kan worden toegeschreven aan een defect in de allosterische remming, wat een verhoogde biosynthese van zogenaamde purinenucleotiden bevordert.
Allosterische remmingen vormen niet alleen de basis van verschillende ziekten, maar worden nu ook door de geneeskunde gebruikt voor therapeutische doeleinden. De allosterische remming van de BCR-ABL is bijvoorbeeld een huidig therapeutisch principe voor chromosoompositieve leukemie. De moderne geneeskunde gebruikt het principe van allostere remming ook op andere gebieden van kankertherapie. Wetenschappers zijn momenteel op zoek naar remmers in het kader van kankeronderzoek. In dit verband hebben Amerikaanse onderzoeksgroepen bijvoorbeeld de Ral-eiwitten ontdekt, die van bijzonder belang lijken te zijn voor kankeronderzoek. Van een bruikbaar medicijn is echter nog niet sprake. Niettemin is allosterische, niet-competitieve remming een gebied dat de toekomst van kankertherapie zal helpen vormgeven.
