Действие обратимых ингибиторов

Ингибирование бывает обратимым и необратимым. Последнее относится к реакциям, приводящим к безвозвратной потере активности фер- мента [33а]. Примером необратимого ингибирования может служить инактивация фермента ацетилхолинэстеразы под влиянием ядов нервно-паралитического действия — фосфорорганических соединений (гл. 7, разд. Г, 1). Часто стадии необратимой инактивации предшествует обратимое связывание ингибитора с комплементарным ему центром на поверхности молекулы фермента. Здесь мы не будем рассматривать математическую обработку кинетических данных, соответствующих необратимому ингибированию, и ограничимся обсуждением количествен лых аспектов действия обратимых ингибиторов. [c.27]

Обратимое ингибирование характеризуется равновесием между ферментом и ингибитором Константа равновесия (/СО служит мерой их сродства. Обратимые ингибиторы, действие которых приводит к увеличению эффективной Кт, называют конкурентными. Неконкурентные ингибиторы не влияют на величину Кт, но уменьшают максимальную скорость. Существуют ингибиторы, изменяющие как Кт, так и V. В случае конкурентного ингибирования [c.212]

Более сложные механизмы действия обратимых ингибиторов [c.89]

При анализе действия обратимых ингибиторов мы рассмотрели взаимосвязь между величиной /во и рациональной мерой реакционноспособности этих ингибиторов — константой диссоциации комплекса фермент — ингибитор. При этом было установлено, что величина /бо лишь в случае чисто неконкурентных ингибиторов совпадает с Кг- Уже для конкурентных обратимых ингибиторов при переходе от Ьо к Кг необходим учет величин константы Михаэлиса и концентрации субстрата, поскольку в системе устанавливается равновесие между Е, 3 и I (стр. 87). Что касается необратимых ингибиторов, то в этом случае использование /во для оценки их реакционноспособности без учета времени реакции не имеет никаких оснований. [c.113]

Действие обратимых ингибиторов [c.185]

Субстрат должен защищать фермент, т. е. субстрат и реагент должны в известной мере конкурировать друг с другом. Это означает, что предположение о действии на группировки активного центра можно считать правильным, если действие обратимого ингибитора конкурентно в отношении субстрата или если реакция с необратимым ингибитором в присутствии субстрата замедляется. [c.221]

Существуют вещества различной химической природы, способные тормозить протекание биохимических реакций, в которых фермент является катализатором II, 22]. Торможение может быть как обратимым, так и необратимым. Ингибиторы, соответственно, делят на обратимые и необратимые. При воздействии обратимых ингибиторов активность фермента можно восстановить путем удаления ингибитора, например, с использованием селективных мембран или диализа. При действии же необратимых ингибиторов активность фермента не восстанавливается. [c.205]

Рассмотренные типы ингибиторов—конкурентные и аллостерические — действуют обратимо. Удаление их из системы полностью восстанавливает каталитическую активность фермента. Наряду с этим найдены в живой природе и получены путем химического синтеза многочисленные соединения, которые при контакте с ферментом приводят к необратимой инактивации. Как правило, это проис.ходит в результате химической реакции такого ингибитора с каким-либо существенным для проявления каталитической активности участком фермента. Этот тип ингибирования рассматривается в 7.17. [c.219]

При таком механизме процесса ингибирующее влияние продуктов реакции может рассматриваться как частный случай действия конкурентных обратимых ингибиторов. Следовательно, и количественная оценка ингибирующего действия продуктов реакции может быть дана на основе измерения константы диссоциации комплекса продукт — фермент (ее можно, по аналогии с константой ингибитора назвать константой продукта). Не исключено, однако, что продукт ферментативной реакции имеет возможность взаимодействовать, помимо того, с функциональными группами вне активного центра и, таким образом, влиять на активность фермента по принципу неконкурентного ингибитора. [c.99]

Подход к измерению константы продукта может быть двояким. Продукт реакции вводится заранее в систему фермент — субстрат, после чего измеряется зависимость начальной стационарной скорости реакции в ряду концентраций субстрата и продукта. Этот способ фактически ничем не отличается от способа исследования обычных обратимых ингибиторов. Он позволяет выяснить характер ингибирующего действия продукта реакции, т. е. установить, является ли он конкурентным, неконкурентным или смешанным, и измерить константу диссоциации комплекса фермент -г- продукт. [c.99]

Несомненно, что анионная группировка в активном центре ацетилхолинэстеразы играет более важную роль, чем в холинэстеразе при каталитическом действии фермента, и, как будет показано дальше, это проявляется не только в случае обратимых ингибиторов. [c.194]

Физические ингибиторы, обратимо блокируя поверхность металла, химически ее не изменяют. Действие химических ингибиторов основано на реакции обмена с металлической поверхностью или с ингредиентами коррозионной среды. [c.514]

В связи с наличием в каучуках веществ, способных восстанавливать Ре " до Ре или до Си , создаются благоприятные условия для регенерации активных ионов металлов и действия обратимых окислительно-восстановительных систем, проявляющих активность даже при низких температурах. Обычно используемые ингибиторы могут оказаться неэффективными при наличии солей металлов. [c.289]

Известны различные низкомолекулярные соединения, которые могут снижать скорость ферментативных реакций. Такие соединения называются ингабиторами ферментов. Важно понимать, что ингибирование — это один из нормальных способов регулирования активности ферментов. Многие лекарственные препараты и яды также действуют как ингибиторы ферментов. Ингибирование бывает конкурентным и неконкурентным. Неконкурентное ингибирование может быть обратимым и необратимым. [c.162]

Математическая модель, описывающая строгий принцип минимума, была предложена и исследована в [19] (см. также [П47]) на примере кинетики цепи ферментативных реакций, на разные звенья которой действуют разные ингибиторы. Строгий минимум возникает при этом за счет накопления промежуточного продукта перед самым узким местом. Благодаря этому чувствительность к медиаторам, действующим на другие звенья, исчезает — возникает как бы буфер, демпфирующий их влияние. Тот же эффект имеет место, если накапливается не сам промежуточный продукт, а какая-либо его резервная форма, т. е. вещество, в которое упомянутый интермедиат может обратимо переходить. [c.64]

Важно подчеркнуть, что для обоих ферментов имеется принципиальная разница в механизме ингибирования индометацином и аспирином. Аспирин является необратимым ингибитором фермента, в то время как индометацин действует обратимо. [c.26]

Инкубация РОН-синтетазы с индометацином, как и в случае с аспирином, приводит к потере ферментом его активности. Этот процесс также развивается во времени (рис. 2.59). Принципиальное отличие механизмов действия этих лекарственных препаратов заключается в том, что индометацин представляет собой обратимый ингибитор РОН-синтетазы. Этот вывод следует из двух серий экспериментов. [c.200]

Рис. 2.85. Зависимости от времени относительной активности фермента, инактивирующегося под действием необратимого ингибитора в присутствии быстро обратимого ингибитора в открытой по ингибиторам системе. Параметр К..

По-видимому, исторически сложилось так, что применение величины /во для характеристики необратимых ингибиторов было некритически заимствовано из опыта исследования обратимых ингибиторов. Возможно, что при этом важную роль играла недостаточная изученность механизма действия необратимых ингибиторов и стремление провести аналогию с действием обратимых ингибиторов. Позднее накопился большой экспериментальный материал по характеристике необратимых ингибиторов с использованием /во в качестве меры их антиферментной активности. Любопытно, что в некоторых случаях эта мера позволяла проводить сопоставление между химическим строением и антиферментным действием в рядах родственных по строению ингибиторов. По-видимому, это объясняется тем, что в подобных случаях время взаимодействия ингибитора с ферментом в среднем у разных авторов не слишком различалось и реакция не доходила до конца. Однако при более тщательном исследовании возникли, как и следовало ожидать, явные противоречия, объясняющиеся неадэкватностью параметра /во для необратимых ингибиторов. [c.114]

Следует сказать, что кинетический метод исследования сыграл и еще сейчас играет важнейшую роль в изучении механизма взаимодействия ФОС с холинэстеразами. Метод позволяет производить сопоставление специфической реакционноспособности и химического строения ФОС. При использовании полифункциональных ФОС в качестве химических шаблонов появляется возможность исследования структуры активных центров холинэстераз. При исследовании кинетики взаимодействия ФОС с холинэстеразами с самого начала встретились трудности методического характера. Для количественной оценки реакционноспособности необратимых ингибиторов нельзя было обойтись величиной Igo, которая широко применялась при оценке действия обратимых ингибиторов. Если в первые годы изучения ФОС величина Igo по аналогии с исследованиями обратимых ингибиторов холинэстераз типа фи-зостигмина, часто использовалась для оценки антиферментной активности, то в дальнейшем стали появляться работы по измерению кинетики взаимодействия ФОС (подробнее обоснование такого подхода см. стр. 114). [c.204]

Холинэстеразы с высокой скоростью гидролизуют холиновые и тиохолиновые эфиры. Возможность аналитического применения холинэстераз обусловлена тем, что их активность в заметной мере зависит от присутствия в растворе токсичных веществ (ингибиторов) [83,84], причем некоторые из них действуют необратимо, а другие - обратимо. К необратимым ингибиторам холинэстераз относятся эфиры фосфорной, фосфо-новой и пирофосфорной кислот, в том числе и фосфорорганические пестициды, многие из которых являются суперэкотоксикангами. Действие этих соединений на холинэстеразы специфично они ковалентно связываются с активным центром фермента и дезактивируют его. Из обратимых ингибиторов интерес представляют ионы ртути, свинца и других тяжелых металлов. Высокая чувствительность холинэстераз к присутствию токсичных веществ обусловливает и область их применения сельское хозяйство, экология, токсикология и др. [c.289]

Ингибиторы, специфически взаимодействующие с ферментами, делятся на две группы — необратимые и обратимые. Действие необратимых ингибиторов можно наблюдать, блокируя функционально важные группы ферментов (например, модифицируя SH-группы йодаце-татом). [c.212]

Ингибиторы ферментативных каталитических реакций часта подразделяют на обратимо и необратимо действующие. Эта классификация основана на легкости отделения ингибитора от фермента при помощи физического метода типа диализа. Так, например, эзерин описан как обратимый ингибитор, в то время как фюсфор-содержащие соединения подобно диизопропилфосфофториду (ВРР) принадлежат к необратимым ингибиторам холинэстеразы. Однако, поскольку рассматриваются механизмы ингибирования, эта классификация только вносит неопределенность, так как из нее вытекает, что обратимые и необратимые ингибиторы действуют различным образом в действительности оба типа ингибиторов действуют, соединяясь с ферментом с образованием неактивных комплексов, обладающих весьма различными константами диссоциации . Необратимые ингибиторы образуют комплексы с очень малыми константами диссоциации и поэтому удаляются из комплекса путем диализа только очень медленно, тогда как обратимые ингибиторы образуют комплексы с высокими константами диссоциации и поэтому на всех стадиях удаления присутствует избыток несвязанного ингибитора, поддающегося диализу. Однако более полезным оказывается подразделение ингибиторов на конкурентные и неконкурентные (хотя многие ингибиторы обнаруживают смешанное поведение), так как эти ингибиторы действуют различными путями и кинетические уравнения для них разные. При конкурентном торможении ингибитор соединяется с тем же самым [c.121]

Природный алкалоид эзерин, не содержащий фосфора и фтора, давно известен как сильный ингибитор холинэстеразы, но даже в данном случае требуются концентрации 10 М более того, его действие обратимо, тогда как действие ДФФ необратимо. Сондерс и Уорти приготовили ДФФ, содержащий радиоактивный фосфор Это позволило Боурснеллу и Уэббу з показать, что приблизительно одна молекула ДФФ соединяется с одной молекулой фермента, полностью дезактивируя его. [c.533]

Встречаются ингибиторы ферментативных реакции, которые, строго говоря, не могут быть отнесены ни к обратимым, ни к необратимым ингибиторам. Речь идет об ингибиторах, которые при взаимодействии с ферментом образуют первоначально диссоциирующий комплекс, однако этот комплекс аналогично фермент-субстратному комплексу претерпевает дальнейшие химические превращения с образованием более прочных связей между ингибитором и ферментом и которые могут разрываться, например, под действием воды, с освобождением фермента и образованием продуктов распада ингибитора. Примером таких ингибиторов в отношении некоторых гидролаз эфиров карбоновых кислот могут быть производные М-алкилкарбаминовых кислот, которые до недавнего времени относились к обратимым ингибиторам. [c.80]

Одним из наиболее важных фактов в области ингибированного окисления является синергизм в действии смесей ингибиторов, т. е. неаддитивное изменение периодов индукции при изменении соотношений компонентов ингибирующей смеси. Пример подобного явления показан на рис. 10 для окисления этилбензола при 120" С в присутствии смесей N-фeнил- 5-нaфтилaминa с фенолами различной степени экранированности [33]. Видно, что эффект синергизма вообще отсутствует для неэкранированных фенолов и усиливается с увеличением степени экранирования гидроксила. Это объясняется протеканием обратимой реакции с участием радикалов амина и фенола [c.44]

Хотя результаты многих опытов указывают на полную обратимость ингибирования холинэстеразы под действием таких карбаматов, как эзерин, простигмин и карбаминохолин, существуют немногочисленные данные, свидетельствующие о том, что процесс, хотя бы частично, может быть необратимым. Так, Коен и его сотрудники [51] нашли, что холинэстеразы после ингибирования эзерином необходимо диализовать в течение нескольких часов, прежде чем их активность начнет восстанавливаться. Аналогичным образом, в опытах по разбавлению с истинной холинэстеразой, выделенной из мозга крыс и ингибированной эзерином, было обнаружено, что большая часть утраченной активности оставалась нерегенерированной. Майерс и Кемп [20] показали, что расщепление диалкилкарбамоилфто-рида под действием холинэстераз очень похоже на гидролиз ОРР, т. е. ингибирование происходит медленно и регенерация ингибированного фермента изображается экспоненциальной кривой. На основании этих данных создается впечатление, что карбаматное ингибирование протекает через начальную обратимую стадию с образованием конечного необратимого соединения (например, серинкарбамата). Указания многих авторов, что эзерин и простигмин ведут себя как обратимые ингибиторы, могут быть объяснены тем, что были выбраны неблагоприятные условия реакции. Поскольку необратимая реакция является очень медленной, а самопроизвольная диссоциация комплекса фермент-ингибитор происходит довольно быстро (в зависимости от характера алкильных групп [52]), то опыты в малом интервале времени не могут дать необходимых сведений. [c.308]

Антидепрессанты (ниаламид, имизин, амитриптилин, инказан) применяют для лечения депрессивных состояний. Они разнообразны по строению и по механизму действия. Активными антидепрессантами являются некоторые производные гидразина, например ниаламид. Механизм их действия связан с ингибированием фермента моноаминооксидазы. Имизин и амитриптилин не являются ингибиторами моноаминооксидазы, но ингибируют обратный нейрональный захват медиаторных моноаминов. Инказан сочетает в своем действии обратимое ингибирование моноаминооксидазы и обратный нейрональный захват моноаминов. [c.63]

Такие обратимые ингибиторы, как эзерин, также защищают холинэстеразу от угнетения ФОС. Берген [23] показал, что эзерин в широком интервале концентраций оказывает защитное действие против ТЭПФ (1,3 10- Л1) (рис. 16) и что более или менее эффективную защиту обеспечивают также неостигмин, холин и карбо-моилхолин. [c.122]

Действие тормозящих рост веществ также зависит от концентрации. Взятые в малых дозах, они способны вызвать стимулирующий эффект. Механизм действия естественных ингибиторов изучен пока недостаточно. Одной из важных особенностей следует считать обратимость оказываемого ими влияния. При снятии ингибирующего действия точки роста реактивируются, и рост может быть возобновлен. В этом принципиальное отличие действия природных ингибиторов от действия соединений токсической природы, относящихся к истинным гербицидам. [c.570]

Галоидкетоны - производные незащищенного лейцина - действуют на лейцин-аминопептидазу как обратимые ингибиторы Сгб9б]. [c.252]

Классическое конкуретное ингибирование основано на связывании ингибитора с субстратсвязываю-щим (каталитическим) центром. Химическая структура аналога субстрата, действующего как ингибитор (I), обычно сходна со структурой субстрата (S). Поэтому ингибитор может обратимо связываться с ферментом, образуя вместо Enz — S комплекс Enz — I, т.е. фермент-ингибиторный комплекс. Когда в реакционной смеси одновременно присутствуют и субстрат, и ингибитор указанного типа, они конкурируют за один и тот же связывающий центр на поверхности фермента. Один из наиболее подробно изученных примеров конкурентного ингибирования — это ингибирование сукцинатдегидрогеназы малонатом (I), конкурирующим за один и тот же центр с субстратом сукцинатом (S). [c.88]

Аспирин — необратимый ингибитор (инактиватор) и бруфен (обратимый ингибитор) РОН-синтетазы — широко применяемые лекарственные средства. Интересно понять и предсказать, как они совместно будут действовать в организме. При этом принципиально важная кинетическая особенность, которую необходимо принять во внимание, заключается в том, что концентрация этих веществ, как и всех лекарств в организме, изменяется во времени (см. гл. 4, посвященную фармакокинетике). [c.224]

Необратимую инактивацию РСН-синтетазы в стенке желудка связывают с язвовызывающим действием аспирина. Проведенный анализ показывает, что быстрые обратимые ингибиторы РСН-синтетазы, такие, как бруфен, бутадион, анальгин, напроксен, салициловая кислота, должны обладать протектирующими свойствами против аспирининдуцируемой язвы желудка. [c.229]

Как отличить обратимый ингибитор от необратимого 2. Напишите кинетическую схему и уравнение, описывающие кинетику потери активности фермента под действием необратимого ингибитора. 3. По каким кинетическим законам действуют медленные обратимые ингибиторы Приведите примеры медленных обратимых ингибиторов. 4. Напишите обобщенную схему и основные кинетические уравнения для обратимого ингибирования односубстратных реакций. Как отличить конкурентное, неконкурентное и бесконкурентное ингибирование 5. Напишите кинетические схемы и уравнения, описывающие обратимое ингибирование двусубстратных реакций. 6. Какие ингибиторы ферментов — лекарственные препараты, — вы знаете 7. Что такое взаимозависимые и взаимонезависимые ингибиторы Напишите основные уравнения, описывающие двухкомпонентное ингибирование. [c.230]