Частичный (ограниченный) протеолиз

Ингибирование ферментов – это снижение их каталитической активности в присутствии определенных веществ – ингибиторов.

Виды ингибирования:

• По механизму (конкурентное, неконкурентное);

• По обратимости (обратимое, необратимое);

• По специфичности (специфическое, неспецифическое).

Конкурентное ингибирование

• Ингибитор – структурный аналог субстрата;

• Возникает конкуренция молекул ингибитора и субстрата за связывание с активным центром фермента;

• Ингибирование зависит от соотношения концентраций субстрата и ингибитора;

• При формировании комплекса фермент-ингибитор продукта реакции не образуется;

• Ингибирование обратимое

Неконкурентное ингибирование

• Ингибитор не является структурным аналогом субстрата;

• Ингибитор связывается в участке, отличном от активного центра фермента;

• Ингибитор может связываться с фермент-субстратным комплексом, образуя тройной неактивный комплекс;

• (соли тяжелых металлов, цианиды)

Обратимое ингибирование

• Обратимые ингибиторы связываются с ферментом слабыми нековалентными связями;

• Легко отделяются от фермента.

Необратимое ингибирование

• Образуются стабильные ковалентные связи между субстратом и ингибитором; пример – ионы ртутию

Специфические ингибиторы – вступают в реакции с определенными группами отдельных веществ

• (Диизопропилфторфосфат (ДФФ) связывается ОН-группами серина)

• Ацетат йода неспецифически связывается с SH-группами различных веществ

Способы регуляции активности ферментов:

• Аллостерическая регуляция;

• Фосфорилирование / дефосфорилирование;

• Регуляция с помощью белок-белковых взаимодействий;

• Частичный протеолиз.

Особенности аллостерических ферментов

• Олигомерные белки, имеющие доменное строение;

• Обладают свойством кооперативности - взаимодействие эффектора с аллостерическим центром вызывает изменение формы всех субъединиц и активного центра;

• Ускоряют ключевые реакции метаболического пути;

• Аллостерическая регуляция обратима

Аллостерические эффекторы

• Различные метаболиты

• Конечные продукты метаболического пути – аллостерические ингибиторы

• Исходные вещества – аллостерические активаторы

• Гетеротропная регуляция

Регуляция с помощью белок-белковых взаимодействий

• Изменение активности фермента путем присоединения регуляторных белков

• (активация аденилатциклазы после присоединения альфа –субъединицы G-белка)

• Изменение активности фермента в результате ассоциации/диссоциации протомеров фермента

• (диссоциация протомеров протеинкиназы А приводит к увеличению активности фермента)

Частичный (ограниченный) протеолиз

• Отщепление с N-конца пепсиногена (неактивный фермент) 42 аминокислотных остатков приводит к его превращению в активный пепсин

• Необратимая регуляция

Энзимодиагностика– это диагностика заболеваний на основе определения активности ферментов в биологических жидкостях (кровь, моча и др.)

• Принципы:

• При повреждении тканей происходит увеличение концентрация в крови внутриклеточных ферментов;

• Активность ферментов стабильна в течение длительного времени;

• Ряд ферментов имеет преимущественную локализацию в определенных органах (органоспецифичность)

Изоферменты – это ферменты, ускоряющие одну и ту же химическую реакцию, но отличающиеся по первичной структуре, физико-химическим свойствам, локализации синтеза в организме.

КФК

Энзимотерапия– это применение ферментов при лечении заболеваний;

Заместительная терапия – использования ферментных препаратов при недостатке ферментов;

• Фестал, мезим при заболеваниях поджелудочной железы;

Использование ферментов в комплексной терапии:

• (протеолитические ферменты для удаления вязких секретов дыхательных путей, лечении гнойных ран);

• Рибонуклеаза при лечении вирусных заболеваний;

• Урокиназа при лечении тромбозов;

• Аспарагиназа при терапии опухолей