Bij allostere remming of niet-competitieve remming binden remmers zich aan het allostere centrum van een enzym, waardoor de activiteit ervan wordt verminderd. De binding resulteert in een conformatieverandering die de functie van het enzym gedeeltelijk of volledig blokkeert. Allosterische remming wordt overwogen voor de behandeling van kanker.
Wat is allosterische remming?
Bij allostere remming binden remmers zich aan het allosterische centrum van een enzym, waardoor de activiteit ervan wordt verminderd. Remming of remming in de geneeskunde verwijst naar het vertragen, vertragen of blokkeren van biologische processen. Door remming kan de actie dus tot stilstand komen. In de biochemie komt remming meestal overeen met enzymremming. Dit type remming kan competitief of niet-competitief zijn. Niet-competitieve remming is ook bekend als allosterische remming. Bij dit type remming is het doel om de remmers te binden buiten actieve plaatsen van de te remmen processen. De gebruikte remmers en hun binding hebben een negatieve invloed op de functie van een enzym dat bij het proces betrokken is. De gebruikte remmers worden ook wel allostere effectoren genoemd en, in tegenstelling tot competitieve remming van enzymen, hecht niet aan het actieve procescentrum maar aan andere plaatsen van het respectieve enzym. Ze bevinden zich dus in het allosterische centrum van het enzym en veranderen op deze manier de conformatie. Deze conformatieverandering maakt het onmogelijk of althans moeilijk voor het enzym om een substraat aan de actieve plaats te binden.
Functie en taak
Enzymen zijn essentiële componenten van elk organisme. De lichaamseigen stoffen zijn betrokken bij alle stofwisselingsprocessen en katalyseren de meeste biochemische reacties. Om enzymatische processen te reguleren, hebben de cellen van het lichaam bepaalde mechanismen nodig om de specifieke activiteit van te beïnvloeden enzymen Enzymen worden vaak geactiveerd en hun activiteit wordt gereguleerd via modificaties. Binding aan bepaalde stoffen kan echter ook 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 op de actieve plaats van het enzym induceren zogenaamde competitieve remming en bezetten de bindingsplaatsen van de actieve plaats. Bij niet-competitieve remming binden remmers zich aan het allosterische centrum van een bepaald enzym, waardoor een structurele verandering in de actieve plaats ontstaat. Door deze processen verliest het enzym zijn functie geheel of gedeeltelijk. Feedbackremming of remming van het eindproduct wordt beschouwd als een speciale vorm van dit type remming. In dit geval remt een product van syntheseketens 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 allostere 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-substraat-complex 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
Remmingen van enzymatische processen zijn een essentieel type regulering in het menselijk lichaam. Ze kunnen bijvoorbeeld worden verstoord door genetische defecten, dus vooral door mutaties. Dergelijke mutaties kunnen verschillende bouwstenen van het menselijk lichaam aantasten, aangezien ze een rol spelen bij de remming van enzymen. De gevolgen van een gebrek aan remming kunnen talrijk zijn. Verhoogd urinezuur, kan bijvoorbeeld in verband worden gebracht met stoornissen van enzymatische remming urinezuur concentratie in de bloed is verhoogd en wordt niet voldoende in de urine uitgescheiden, de zouten worden gestort in de gewrichten en kan zo de vorming van jicht knobbeltjes. De urinezuur kristallen veroorzaken ontstekingsreacties in de binnenbekleding van gewrichten, zoals geassocieerd met een acute aanval van jicht Het verhoogde urinezuur kan te wijten zijn aan een defect in allosterische remming dat een verhoogde biosynthese van zogenaamde purinenucleotiden bevordert. Allosterische remming vormt echter niet alleen de basis van verschillende ziekten, maar wordt nu ook door de geneeskunde gebruikt voor therapeutische doeleinden. Allosterische remming van BCR-ABL wordt bijvoorbeeld beschouwd als een huidig therapeutisch principe bij chromosoompositief leukemie De moderne geneeskunde maakt ook op andere gebieden gebruik van het principe van allosterische remming kanker therapie Momenteel zoeken wetenschappers steeds vaker naar remmers in de context van kanker Onderzoek. In deze context hebben Amerikaanse onderzoeksgroepen de Ral ontdekt eiwittendie bijvoorbeeld van bijzonder belang lijken te zijn voor kankeronderzoek. Er is echter nog steeds geen teken van een operationeel medicijn. Niettemin is met name allostere, niet-competitieve remming een gebied dat de toekomst van kanker zal helpen vormgeven therapie.
