Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Смешанное ингибирование – это тип ингибирования ферментов, при котором ингибитор может связываться с ферментом, независимо от того, связан ли фермент уже с субстратом, но имеет большее сродство к одному из состояний. Оно называется «смешанным», поскольку его можно рассматривать как концептуальную «смесь» конкурентного ингибирования, при котором ингибитор может связываться с ферментом только в том случае, если субстрат еще не связан, и неконкурентного ингибирования, при котором ингибитор может связываться с ферментом только в том случае, если субстрат уже связан. Если способность ингибитора связываться с ферментом одинакова, независимо от того, связан ли фермент уже с субстратом, он известен как неконкурентный ингибитор. Неконкурентное ингибирование иногда рассматривается как частный случай смешанного ингибирования. При смешанном ингибировании ингибитор связывается с аллостерическим центром, то есть с местом, отличным от активного центра, с которым связывается субстрат. Однако не все ингибиторы, связывающиеся с аллостерическими центрами, являются смешанными ингибиторами. С математической точки зрения, смешанное ингибирование возникает, когда факторы α и α’ (введенные в уравнение Михаэлиса-Ментен для учета конкурентного и неконкурентного ингибирования соответственно) оба больше 1. В частном случае, когда α = α’, происходит неконкурентное ингибирование, при этом Vmax уменьшается, а Km не изменяется. Это очень редко встречается на практике. Впервые было доказано, что генистеин ингибирует активность cPEPCK. В исследовании присутствие этого изофлавона привело к снижению уровня глюкозы в крови. Снижение уровня глюкозы в крови означает уменьшение концентрации глюкозы в крови. Если это происходит у человека, находящегося на голодной диете, это связано с ингибированием глюконеогенеза, предотвращающего повышенное производство глюкозы. Способность генистеина снижать уровень глюкозы в крови позволяет отнести его к антидиабетическим свойствам. Ингибирование этих калликреинов может быть использовано в терапии таких заболеваний, как метастатический рак или болезнь Альцгеймера. Фукугетин, или (+) мореллофлавон, – это тип растительного бифлавоноида, выделенного из Garcinia brasiliensis. После выделения фукугетина его смешивали с KLK1, KLK2, KLK3, KLK4, KLK5, KLK6 и KLK7 в различных концентрациях. Это позволило провести анализ кинетики фермента путем определения параметров Km и Vmax. Используя модель кинетики Михаэлиса-Ментен, была построена диаграмма Эди-Хофсти. Она подтвердила, что фукугетин действует как смешанный ингибитор, проявляя различную, но существующую аффинность как к ферменту в свободном состоянии, так и к ферментно-субстратному комплексу. Анализ кинетики показал, что фукугетин снижает Vmax, одновременно увеличивая Km для этих KLK. Обычно при конкурентном ингибировании Vmax остается неизменным, а Km увеличивается, а при неконкурентном ингибировании Vmax уменьшается, а Km остается неизменным. Изменение обоих этих параметров является еще одним результатом, согласующимся с эффектами смешанного ингибитора.
Mixed inhibition is a type of enzyme inhibition in which the inhibitor may bind to the enzyme whether or not the enzyme has already bound the substrate but has a greater affinity for one state or the other. It is called "mixed" because it can be seen as a conceptual "mixture" of competitive inhibition, in which the inhibitor can only bind the enzyme if the substrate has not already bound, and uncompetitive inhibition, in which the inhibitor can only bind the enzyme if the substrate has already bound. If the ability of the inhibitor to bind the enzyme is exactly the same whether or not the enzyme has already bound the substrate, it is known as a non competitive inhibitor. Non competitive inhibition is sometimes thought of as a special case of mixed inhibition. In mixed inhibition, the inhibitor binds to an allosteric site, i. e. a site different from the active site where the substrate binds. However, not all inhibitors that bind at allosteric sites are mixed inhibitors. Mathematically, mixed inhibition occurs when the factors α and α’ (introduced into the Michaelis Menten equation to account for competitive and uncompetitive inhibition, respectively) are both greater than 1. In the special case where α = α’, noncompetitive inhibition occurs, in which case is reduced but is unaffected. This is very unusual in practice. It was first proven that genistein inhibits the activity of cPEPCK. In a study, the presence of this isoflavone resulted in a decrease in the level of blood sugar. A lowered blood sugar level means less glucose is in the blood. If this occurs in a subject that is fasting, this is because the gluconeogenesis was inhibited, preventing increased production of glucose. The ability of genistein to lower a person's blood sugar level allows it to be referred to as an anti diabetic property. Inhibition of these kallikreins results in possible therapy for diseases such as metastatic cancer or Alzheimer's disease. Fukugetin, or (+) morelloflavone, is a type of plant biflavonoid isolated from Garcinia brasiliensis. After isolating fukugetin, it was placed with KLK1, KLK2, KLK3, KLK4, KLK5, KLK6, and KLK7 in varying concentrations. This allowed for the analysis of enzyme kinetics through derivation of parameters Km and Vmax. Through the model of Michaelis Menten kinetics, the Eadie Hofstee diagram was plotted. It confirmed that fukugetin acts as a mixed inhibitor by exhibiting varying but present affinities for the enzyme alone and the enzyme substrate complex. Analyzing through kinetics, fukugetin decreased the Vmax while it increased the Km for these KLKs. Typically, in competitive inhibition, Vmax remains the same while Km increases, and in non competitive inhibition, Vmax decreases while Km remains the same. The change in both of these variables is another finding consistent with the effects of a mixed inhibitor.