Кіріспе

Бәсекеге қабілетсіз ингибиция (Лайдлер мен Бантинг бұл құбылысты бәсекеге қарсы ингибиция деп атауды ұсынған, бірақ бұл термин кеңінен қолданылмады) – бұл Михаэлис-Ментен параметрлерінің шартты мәндері бірдей үлеспен төмендейтін ингибиция түрі. Оны екі белгі бойынша тануға болады: біріншіден, субстрат концентрациясын арттыру арқылы оны кері қайтару мүмкін емес, екіншіден, сызықтық графиктерде және параметрлеріне әсер етеді, мысалы, Lineweaver-Burk графигінде бұл қиылыспайтын емес, параллель түзулер түрінде көрінеді. Кейде ингибитор фермент-субстрат кешеніне байланысса да, бос ферментке байланыспайды деп есептеледі. Мұндай механизм өте сирек кездеседі, ал практикада бәсекеге қабілетсіз ингибиция көбінесе екі субстратты реакцияларда ингибицияның шекті жағдайы ретінде кездеседі, онда бір субстраттың концентрациясы өзгеріп отырады, ал екіншісі қанықтыру деңгейінде тұрақты ұсталады.

Биологиялық жүйелерде қолданылуы және әсері

Бәсекеге жатпайтын тежеудің ерекше қасиеттері биологиялық және биохимиялық жүйелерде тежеудің әсеріне түрлі ықпал етеді. Бәсекеге жатпайтын тежеу биологиялық жүйелерде әр түрлі жолмен кездеседі. Шындығында, бәсекеге жатпайтын тежегіштерге тән тежеу қасиеттері, мысалы, субстраттың жоғары концентрациясында тиімдірек жұмыс істеуге бейімділігі, кейбір маңызды дене функцияларының қалыпты жұмыс істеуі үшін өте қажетті болып табылады.

Қатерлі ісік механизмдеріне қатысы

Кейбір қатерлі ісіктерге бәсекеге қабілетсіз механизмдер қатысты. Кейбір адамдардың сілкілік фосфатазаларының белгілі бір қатерлі ісіктерде жоғары экспрессияланғаны анықталды, ал бұл фосфатазалар көбінесе бәсекеге қабілетсіз тежеу арқылы жұмыс істейді. Сондай-ақ, адамның сілкілік фосфатазаларын кодтайтын бірнеше гендер лейцин және фенилаланин сияқты аминқышқылдарымен бәсекеге қабілетсіз тежеледі. Қатысқан аминқышқылдарының қалдықтарын зерттеу сілкілік фосфатазаның белсенділігін реттеу және осы белсенділіктің қатерлі ісікке қатыстылығын анықтау үшін жүргізілді. Бұған қоса, бәсекеге қабілетсіз тежеу трансформацияға байланысты 53 белгісімен бірге рак клеткаларының белсенділігін басуға және кейбір ауру түрлерінде ісік пайда болуын болдырмауға көмектеседі, себебі ол пентоза фосфат жолының ферменті – глюкоза-6-фосфат дегидрогеназасын тежейді. Бұл ферменттің қосымша рөлінің бірі – реактивті оттегі деңгейін реттеуге көмектесу, себебі жасушалардың тірі қалуы үшін реактивті оттегі түрлері тиісті деңгейде сақталуы керек. Фермент субстраты глюкоза-6-фосфатының концентрациясы жоғары болғанда ферменттің бәсекеге қабілетсіз тежелуі әлдеқайда тиімді болады. Бұл қатерлі ісік механизміндегі субстрат концентрациясына жоғары сезімталдық бәсекеге қабілетсіз тежеуді аралас тежеуден айырады, ол ұқсас белгілерді көрсетеді, бірақ субстраттың болуына қарамастан, кейбір тежегіштердің бос ферменттерге байланысуына байланысты субстрат концентрациясына көбінесе аз сезімтал болады. Мембраналардағы бәсекеге қабілетсіз ферменттердің болуы басқа да зерттеулерде расталды. Мысалы, мембрана белсенділігін реттеуге қатысқан ADP рибозилирование факторының зерттеулерінде, лактонға қарсы антивирустық препарат брефельдин А белоктың аралық түрінің бірін бәсекеге қабілетсіз тежеу арқылы тұтқындағаны анықталды. Бұл осы тежеу түрінің патологиялық жасушаларда ғана емес, сонымен қатар әртүрлі жасушалар мен органеллаларда бар екенін нақты көрсетті. Шындығында, брефельдин А Гольджи аппаратының белсенділігімен және жасуша мембранасы арқылы қозғалысты реттеудегі оның рөлімен байланысты екені анықталды.

Мишақша түйіршігі қабатында болуы

Бәсекеге қабілетсіз тежеу денедегі басқа да әртүрлі бөліктерде де рөл атқара алады. Мысалы, бұл мидағы N метил D аспартат глютамат рецепторларын тежеу механизмінің бір бөлігі. Бұл тежеу мидың қабаттарын құрайтын түйіршік жасушаларына әсер етеді. Осы жасушаларда аталған рецепторлар бар, және олардың белсенділігі этанол қолданғанда көбейеді. Бұл этанолды тоқтату кезінде жиі абстиненттік синдромға (күйісқаққа) алып келеді. Әртүрлі бәсекеге қабілетсіз блокаторлар рецепторларға антагонист ретінде әрекет етеді және процесті өзгертеді, мысалы, мемантин ингибиторы. Шындығында, ұқсас жағдайларда (N метил D аспартат глютамат рецепторларының жоғары экспрессиясын қамтиды, бірақ міндетті түрде этанол арқылы емес), бәсекеге қабілетсіз тежеу, өзінің ерекше қасиеттеріне байланысты, экспрессияны басуға көмектеседі. Бәсекеге қабілетсіз ингибиторлар субстраттардың жоғары концентрациясын өте тиімді түрде тоқтатып, олардың қасиеттері, рецепторлардың туа біткен ерекшеліктерімен бірге, агонисттердің көп мөлшерінен шамадан тыс ашылған N метил D аспартат глютамат каналдарын өте тиімді тоқтатуға алып келеді.

Бәсекеге қарсы тежеудің мысалдары

Фенолға негізделген HSD17B13 ингибиторларын зерттеулер NAD+ қатысында бәсекеге қабілетсіз тежеу механизмін көрсетеді.