효소 억제제는 가역적이며 비가역적입니다. 비

오렌부르크 - 2010

1.1 가역적 억제

1.1.2 비경쟁적 억제

1.1.3 비경쟁적 억제

1.2 비가역적 억제

1.3 알로스테릭 억제

2. 새로운 형태의 효소 활성 억제

3. 효소억제제의 사용

결론

사용된 문헌 목록

1. 효소 억제제. 효소 활성 억제의 유형

다양한 영향을 이용하여 비교적 쉽게 효소 활성을 감소시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 효소 반응 속도의 감소를 일반적으로 활성 억제 또는 효소 억제라고 합니다.

그림 1. 효소 작용의 활성화 및 억제 계획 (Yu. B. Filippovich에 따름): a. – 효소의 알로스테릭 중심; K - 촉매 센터; c - 기판 중심

효소는 단백질이므로 단백질의 변성을 초래하는 작용(가열, 농축된 산, 알칼리, 중금속 염의 작용 등)에 의해 그 활성이 감소되거나 완전히 제거될 수 있습니다. 효소 반응 연구에 중요하지만 그 메커니즘을 연구하는 데는 특별한 관심이 없습니다. 훨씬 더 중요한 것은 효소와 구체적으로 그리고 일반적으로 소량으로 상호 작용하는 물질, 즉 효소 억제제를 사용하여 억제에 대한 연구입니다. 해당과정, 크렙스 주기 등과 같은 많은 생물학적 과정의 메커니즘을 해독하는 것은 다양한 효소의 특정 억제제를 사용한 결과로만 가능해졌습니다(N.E. Kucherenko, Yu.D. Babenyuk et al., 1988).

일부 효소 억제제는 동물과 인체에 효과적인 의약 물질이고 다른 일부는 치명적인 독극물입니다 (V.P. Komov, V.N. Shvedova, 2004).

억제제는 효소 분자의 활성 중심과 상호 작용하여 단백질의 기능 그룹을 비활성화합니다. 이는 효소 분자 및 효소-기질 복합체의 일부인 금속과 상호작용하여 이를 비활성화할 수 있습니다. 고농도의 억제제는 효소 분자의 4차, 3차 및 2차 구조를 파괴하여 변성을 유발합니다(A.I. Kononsky, 1992).

최근에는 효소 억제제 역할을 하는 단백질인 항효소(항효소 또는 항효소)가 발견되었습니다. 이러한 물질에는 예를 들어 대두에서 발견되는 트립신 억제제와 혈청 항트립신이 포함됩니다. 항효소 오르니틴 탈탄산효소는 최근 동물의 간에서 발견되었습니다. 항효소는 해당 효소와 해리하기 어려운 복합체를 형성할 가능성이 높으며, 화학 반응에서 제외됩니다. 때때로 억제제는 효소 전구체의 필수 구성요소이거나 복잡한 효소 복합체의 일부입니다. 그러나 그러한 항효소가 진정한 억제제인지 또는 조절 하위 단위인지는 아직 명확하지 않습니다.

억제제가 효소 분자의 공간적 3차 구조에 지속적인 변화를 일으키거나 효소 작용기의 변형을 일으키는 경우 이러한 유형의 억제를 비가역적이라고 합니다. 그러나 더 자주 가역적 억제가 발생하며 이는 Michaelis-Menten 방정식을 사용하여 정량화할 수 있습니다. 가역적 억제는 차례로 경쟁적 억제와 비경쟁적 억제로 구분됩니다.

실제로, 많은 억제제는 순전히 경쟁적 또는 순전히 비경쟁적 억제의 특성을 나타내지 않습니다. 억제제를 분류하는 또 다른 방법은 결합 부위의 특성을 기반으로 합니다. 이들 중 일부는 기질과 동일한 위치(촉매 중심)에서 효소에 결합하는 반면, 다른 일부는 활성 중심(알로스테릭 중심)에서 상당한 거리에 결합합니다(R. Murray, D. Grenner et al., 1993).

1.1 가역적 억제

가역적 효소 억제에는 기질 농도를 증가시켜 효소 반응 억제를 극복할 수 있는지 여부에 따라 경쟁적, 비경쟁적, 비경쟁적 세 가지 유형이 있습니다.

1.1.1 경쟁적 억제

경쟁적 억제제는 활성 부위에 결합하기 위해 기질과 경쟁하지만 기질과 달리 효소 결합 경쟁적 억제제는 효소 전환을 거치지 않습니다. 경쟁적 억제의 가장 큰 장점은 단순히 기질 농도를 높이는 것만으로도 제거하거나 줄일 수 있다는 것입니다. 예를 들어, 주어진 농도의 기질과 경쟁적 억제제에서 효소 활성이 50% 억제된다면 기질의 농도를 증가시켜 억제 정도를 줄일 수 있습니다.

3차원 구조에서 경쟁적 억제제는 일반적으로 주어진 효소의 기질과 유사합니다. 이러한 유사성 덕분에 경쟁적 억제제는 효소를 "속이고" 접촉할 수 있습니다. 경쟁적 억제는 Michaelis-Menten 이론에 기초하여 정량적으로 연구될 수 있습니다. 경쟁적 억제제 I는 단순히 효소 E에 가역적으로 부착되어 복합체를 형성합니다.

경쟁적 억제는 기질 농도에 대한 초기 반응 속도의 의존성에 대한 억제제 농도의 영향을 결정함으로써 실험적으로 가장 쉽게 인식될 수 있습니다. 어떤 유형(경쟁적 또는 비경쟁적)의 효소 가역적 억제가 발생하는지에 대한 질문을 명확히하기 위해 이중 역법이 사용됩니다. 이중 역좌표로 구성된 그래프로부터 효소 억제제 복합체의 해리 상수 값을 결정하는 것도 가능합니다(그림 1 참조)(A. Leninger, 1985)

경쟁적 억제는 기질과 유사한 구조를 가지고 있지만 실제 기질의 구조와는 약간 다른 물질에 의해 발생할 수 있습니다. 이 억제는 기질 결합(활성) 부위에 대한 억제제의 결합을 기반으로 합니다(그림 2 참조).

쌀. 2. 경쟁 억제의 일반 원칙 (V.L. Kretovich에 따른 계획). E - 효소; S - 기판; P 1 및 P 2 - 반응 생성물; 나 - 억제제.

예를 들어 숙신산 탈수소효소에 의해 촉매되고 숙신산이 푸마르산으로 전환되는 반응에 대한 말론산의 효과가 있습니다. 말론산을 반응 혼합물에 첨가하면 숙신산 탈수소효소의 경쟁적 억제제이기 때문에 효소 반응이 감소하거나 완전히 중단됩니다. 말론산과 숙신산의 유사성은 효소와 복합체를 형성하기에 충분하지만 이 복합체의 분해는 일어나지 않습니다. 숙신산의 농도가 증가하면 복합체에서 말론산이 대체되고 결과적으로 숙신산 탈수소효소의 활성이 회복됩니다.

쌀. 3. 말론산의 영향으로 숙신산이 푸마르산으로 전환되는 반응의 경쟁적 억제.

기질(숙신산염)과 억제제(말론산염)의 구조는 여전히 다소 다릅니다. 따라서 이들은 활성 부위에 결합하기 위해 경쟁하며 억제 정도는 억제제의 절대 농도가 아니라 말로네이트와 석시네이트의 농도 비율에 따라 결정됩니다. 따라서 억제제는 효소에 가역적으로 결합하여 효소-억제제 복합체를 형성할 수 있습니다. 이러한 유형의 억제를 때때로 대사 길항 억제라고 합니다(그림 3 참조).

일반적인 형태로 억제제와 효소 사이의 반응은 다음 방정식으로 나타낼 수 있습니다.

효소-억제제 복합체 EI라고 불리는 생성된 복합체는 효소-기질 복합체 ES와 달리 분해되어 반응 생성물을 형성하지 않습니다.

많은 약물이 인간과 동물의 효소를 경쟁적으로 억제합니다. 예를 들어, 설폰아미드 약물은 박테리아로 인한 특정 전염병을 치료하는 데 사용됩니다. 이 약물은 박테리아 세포가 박테리아 효소의 필수 부분인 엽산을 합성하는 데 사용하는 파라아미노벤조산과 구조적으로 유사하다는 것이 밝혀졌습니다. 이러한 구조적 유사성으로 인해 설폰아미드는 엽산을 합성하는 효소와 복합체에서 파라아미노벤조산을 대체하여 효소의 작용을 차단하여 박테리아 성장을 억제합니다.

박테리아 세포벽의 펩티도글리칸 구조에는 D-알라닌이 포함되어 있는데, 이는 동물과 인간의 몸에는 없습니다. 세포벽을 합성하기 위해 박테리아는 알라닌 라세마제 효소를 사용하여 동물성 L-알라닌을 D 형태로 전환합니다. 알라닌 라세마제는 박테리아의 특징이며 포유동물에서는 발견되지 않습니다. 따라서 이는 약물 억제를 위한 좋은 표적이 됩니다. 메틸기의 양성자 중 하나를 불소로 치환하면 플루오로알라닌이 생성되고, 여기에 알라닌 라세미제가 결합하여 억제됩니다.

2. 종속영양생물과 독립영양생물: 영양과 에너지원의 차이. 이화작용과 동화작용.
3. 생화학 연구의 주요 대상인 다분자 시스템(대사 사슬, 막 과정, 생체고분자 합성 시스템, 분자 조절 시스템).
4. 생명체의 구조적 조직 수준. 생명 현상을 연구하는 분자 수준의 생화학. 생화학 및 의학 (의료 생화학).
5. 생화학의 주요 섹션 및 방향: 생유기 화학, 동적 및 기능적 생화학, 분자 생물학.
6. 단백질 연구의 역사. 단백질을 유기 물질의 가장 중요한 종류이자 인체의 구조적, 기능적 구성 요소로 생각하는 개념입니다.
7. 단백질을 구성하는 아미노산, 그 구조 및 특성. 펩티드 결합. 단백질의 1차 구조.
8. 1차 구조에 대한 단백질의 생물학적 특성의 의존성. 단백질의 1차 구조(다른 동물의 인슐린)의 종 특이성.
9. 단백질 내 펩타이드 사슬의 형태(2차 및 3차 구조). 펩타이드 사슬의 약한 분자내 상호작용; 이황화 결합.
11. 도메인 구조와 단백질 기능에서의 역할. 단백질 억제제로서의 독극물과 약물.
12. 단백질의 4차 구조. 헴 함유 단백질 인 헤모글로빈의 예를 사용하여 올리고머 단백질의 구조 및 기능의 특징.
13. 단백질의 공간 구조 및 변성의 불안정성. 변성을 일으키는 요인.
14. 샤페론은 세포 조건에서 다른 단백질의 변성을 방지하고 고유 형태의 형성을 촉진하는 단백질 종류입니다.
15.다양한 단백질. 단순하고 복잡한 구형 및 원섬유형 단백질. 생물학적 기능 및 계열에 따른 단백질 분류: (세린 프로테아제, 면역글로불린)
17. 단백질의 물리화학적 성질. 분자량, 크기 및 모양, 용해도, 이온화, 수화
18. 개별 단백질을 분리하는 방법: 염 및 유기 용매를 사용한 침전, 겔 여과, 전기 영동, 이온 교환 및 친화성 크로마토그래피.
19.단백질의 정량적 측정 방법. 장기의 단백질 구성의 개별 특성. 개체 발생 및 질병 중 기관의 단백질 구성 변화.
21. 효소의 분류 및 명명법. 동위효소. 효소 활성과 양을 측정하는 단위입니다.
22. 효소 보조인자: 금속 이온과 보조효소. 비타민의 보조효소 기능(예: 비타민 B6, pp, B2).
23.효소 억제제. 가역적 및 비가역적 억제. 경쟁적 억제. 효소 억제제로서의 약물.
25. 인산화와 탈인산화에 의한 효소 활성의 조절. 호르몬 신호 전달에 효소의 참여.
26. 장기와 조직의 효소 구성의 차이. 장기 특이적인 효소. 발달 중 효소의 변화.
27. 질병에서 효소 활성의 변화. 유전성 효소병증. 혈액효소의 기원과 질병에서의 효소 결정의 중요성.
29. 대사: 영양, 대사 및 대사산물의 배설. 유기농 및 미네랄 식품 성분. 주요 구성 요소와 부 구성 요소.
30. 기본 영양소: 탄수화물, 지방, 단백질, 일일 요구량, 소화; 먹이를 줄 때 부분적인 호환성.
31. 기본 영양소의 필수 구성 요소. 필수 아미노산; 다양한 식품 단백질의 영양가. 리놀레산은 필수지방산입니다.
32. 비타민 발견과 연구의 역사. 비타민의 분류. 비타민의 기능.
34. 식품의 미네랄 물질. 음식과 물의 미량 원소 부족과 관련된 지역 병리학.
35. 대사 및 대사 경로의 개념. 효소와 신진 대사. 대사 조절의 개념. 인간 대사의 주요 최종 산물
36. 전체 유기체, 기관, 조직 절편, 균질화물, 세포 이하 구조 및 분자 수준에 대한 연구
37.살아있는 세포에서의 흡열성 및 발열성 반응. 거대 화합물. 예.
39. 산화적 인산화, p/o 비율. 미토콘드리아의 구조와 호흡 사슬의 구조적 구성. 막횡단 전기화학적 전위.
40.전자 전달 사슬의 조절(호흡 조절) 조직 호흡의 해리와 산화적 인산화. 조직 호흡의 체온 조절 기능
42. 독성 형태의 산소 형성, 세포에 대한 손상 효과의 메커니즘. 독성 형태의 산소를 제거하는 메커니즘.
43. 기본 영양소의 이화작용 - 탄수화물, 지방, 단백질. 이화작용의 특정 경로와 이화작용의 일반적인 경로에 대한 개념.
44. 피루브산의 산화적 탈카르복실화. 반응의 순서. 피루베이트 탈탄산효소 복합체의 구조.
45.구연산 회로: 반응 순서와 효소의 특성. 일반적인 이화작용 경로와 전자 및 양성자 수송 사슬 사이의 관계.
46. 구연산염 순환 조절 메커니즘. 구연산주기의 동화 작용. 구연산염 회로를 보충하는 반응
47. 동물의 기본 탄수화물, 조직 내 함량, 생물학적 역할. 음식의 기본 탄수화물. 탄수화물의 소화
49. 호기성 분해는 인간과 다른 호기성 유기체에서 포도당 이화작용의 주요 경로이다. 피루브산 형성(호기성 해당작용)으로 이어지는 반응의 순서.
50.포도당의 호기성 분해의 분포와 생리학적 중요성. 간 및 지방 조직에서 지방 합성을 위해 포도당을 사용합니다.
52. 아미노산, 글리세롤 및 젖산으로부터 포도당의 생합성(포도당신생합성). 근육의 해당작용과 간에서의 포도당 신생합성 사이의 관계(코리 회로).
54. 예비 다당류로서 글리코겐의 특성과 분포. 글리코겐의 생합성. 글리코겐 동원.
55. 다양한 기관과 세포의 포도당 대사 특징: 적혈구, 뇌, 근육, 지방 조직, 간.
56. 당지질과 당단백질의 탄수화물 부분의 구조와 기능에 대한 아이디어. 시알산
57. 단당류와 이당류 대사의 유전적 장애: 갈락토오스혈증, 과당과 이당류에 대한 불내증. 글리코게노스와 무글리코게노스
글리세르알데히드-3-인산염
58. 인간 조직의 가장 중요한 지질. 지질(지방)과 막 지질(복합 지질)을 비축합니다. 인간 조직 지질의 지방산.
인간 피하 지방의 지방산 조성
59. 지질 성질의 필수 영양 요소. 필수 지방산: 에이코사노이드 합성을 위한 전구체인 Ω-3- 및 Ω-6-산.
60.지방산의 생합성, 지방산 대사의 조절
61. 지방산의 β-산화 반응 화학, 에너지 요약.
6Z 식이지방과 그 소화. 소화 생성물의 흡수. 소화 및 흡수 장애. 장벽에서 트리아실글리세롤의 재합성.
64. 킬로미크론의 형성과 지방의 수송. 킬로미크론 구성에서 아포단백질의 역할. 지단백질 리파제.
65.탄수화물로부터 간에서 지방의 생합성. 혈액 내 수송 지질단백질의 구조와 구성.
66. 지방 조직에서 지방의 침착과 동원. 지방 합성 및 동원 조절. 인슐린, 글루카곤 및 아드레날린의 역할.
67. 인간 조직의 주요 인지질 및 당지질(글리세로인지질, 스핑고인지질, 글리코글리세로지질, 글리코스피고지질). 이들 화합물의 생합성 및 이화작용에 대한 아이디어.
68. 중성 지방(비만), 인지질 및 당지질의 대사 장애. 스핑고지질증
스핑고지질, 대사 : 스핑고지질증 질환, 표
69.에이코사노이드의 구조와 생물학적 기능 프로스타글란딘과 류코트리엔의 생합성.
70.콜레스테롤은 다른 여러 스테로이드의 전구체입니다. 콜레스테롤 생합성의 개념. 메발론산이 형성되기 전의 반응 과정을 쓰십시오. 하이드록시메틸글루타릴-CoA 환원효소의 역할.
71. 콜레스테롤로부터 담즙산의 합성. 담즙산, 1차 및 2차 담즙산의 접합. 담즙산과 콜레스테롤을 몸에서 제거합니다.
72. LDL 및 HDL - 수송, 혈액 내 콜레스테롤 형태, 콜레스테롤 대사에서의 역할. 고콜레스테롤혈증. 죽상 동맥 경화증 발병의 생화학적 기초.
73. 담석 질환(콜레스테롤 결석)의 메커니즘. 담석증 치료를 위한 케노데소케이콜산의 사용.
75. 단백질의 소화. 단백질 분해효소 - 펩신, 트립신, 키모트립신; 단백질 분해 효소의 전구 효소와 효소로의 전환 메커니즘. 단백질분해효소의 기질 특이성. 엑소펩티다제 및 엔도펩티다제.
76. 위액 및 십이지장액의 생화학적 분석의 진단적 가치. 이 주스의 구성에 대해 간략하게 설명하십시오.
77. 췌장 단백분해효소와 췌장염. 췌장염 치료를 위한 단백질분해효소 억제제의 사용.
78. 아미노전이효소: 아미노전이효소; 비타민 B6의 조효소 기능. 아미노트랜스퍼라제의 특이성.
80. 아미노산의 산화적 탈아미노화; 글루타메이트 탈수소효소. 아미노산의 간접 탈아미노화. 생물학적 중요성.
82. 신장 글루타미나제; 암모늄염의 형성과 배설. 산증 중 신장 글루타미나제의 활성화.
83. 요소의 생합성. 오르니틴 회로와 TCA 회로의 관계. 요소의 질소 원자의 기원. 요소의 합성 및 배설 장애. 고암모니아혈증.
84. 질소가 없는 아미노산 잔기의 대사. 글리코겐 및 케톤 생성 아미노산. 아미노산으로부터 포도당 합성. 포도당으로부터 아미노산 합성.
85. 트랜스메틸화. 메티오닌과 s-아데노실메티오닌. 크레아틴, 아드레날린 및 포스파티딜콜린의 합성
86. DNA 메틸화. 외국 및 의약 화합물의 메틸화 개념.
88. 엽산 항비타민. 설폰아미드 약물의 작용 메커니즘.
89. 페닐알라닌과 티로신의 교환. 페닐케톤뇨증; 생화학적 결함, 질병의 발현, 예방, 진단 및 치료 방법.
90. 알캅톤뇨증과 백색증: 이들이 발생하는 생화학적 결함. 도파민 합성 장애, 파킨슨증.
91. 아미노산의 탈카르복실화. 생체 아민(히스타민, 세로토닌, γ-아미노부티르산, 카테콜아민)의 구조. 생체 아민의 기능.
92. 생체 아민의 탈아미노화 및 수산화(이러한 화합물의 중화 반응).
93. 핵산, 화학 성분, 구조. DNA와 RNA의 1차 구조, 1차 구조를 형성하는 결합
94. DNA의 2차 및 3차 구조. DNA의 변성, 재생. 혼성화, DNA의 기본 구조의 종 차이.
95. RNA, 화학적 조성, 구조적 조직 수준. RNA 유형, 기능. 리보솜의 구조.
96. 염색질과 염색체의 구조
97. 핵산의 부패. 소화관과 조직의 뉴클레아제. 퓨린 뉴클레오티드의 분해.
98. 퓨린 뉴클레오티드의 생합성에 관한 아이디어; 생합성의 초기 단계(리보스-5-인산에서 5-포스포리보실아민으로).
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100. 피리미딘 뉴클레오티드의 분해 및 생합성 개념.
101. 뉴클레오티드 대사 장애. 통풍; 통풍 치료를 위한 알로푸리놀의 사용. 황색뇨증. 오로타산뇨증.
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104. DNA 합성과 세포 분열의 단계. 세포주기를 통한 세포 진행에서 사이클린 및 사이클린 의존성 단백질 분해 효소의 역할.
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106. RNA의 생합성 RNA 폴리머라제. 유전자의 모자이크 구조, 1차 전사체, 전사 후 처리의 개념.
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108. 단백질 생합성에서 수송 RNA의 역할. 아미노아실-t-RNA의 생합성. 아미노아실-tRNA 합성효소의 기질 특이성.
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110. 전핵생물과 진핵생물의 유전자에 대한 적응적 조절. 오페론 이론. 오페론의 기능.
111. 세포 분화의 개념. 분화 중 세포의 단백질 구성 변화(헤모글로빈 폴리펩타이드 사슬의 단백질 구성 예 사용).
112. 유전적 다양성의 분자 메커니즘. 분자 돌연변이: 유형, 빈도, 중요성
113. 유전적 이질성. 인간 집단의 단백질 다형성(헤모글로빈, 글리코실트랜스퍼라제, 그룹별 물질 등의 변종).
114. 유전병 발생 및 발현의 생화학적 기초(다양성, 분포).
115. 세포간 의사소통의 기본 시스템: 내분비, 측분비, 자가분비 조절.
116. 대사 조절 시스템에서 호르몬의 역할. 표적 세포 및 세포 호르몬 수용체
117. 호르몬 신호가 세포로 전달되는 메커니즘.
118. 화학구조와 생물학적 기능에 따른 호르몬의 분류
119. 요오드티로닌의 구조, 합성 및 대사. 신진 대사에 미치는 영향. 갑상선 기능 저하증 및 갑상선 기능 항진증 중 신진대사의 변화. 풍토성 갑상선종의 원인과 증상.
120. 에너지 대사 조절, 항상성 보장에 있어 인슐린과 역섬 호르몬의 역할.
121. 당뇨병의 대사 변화. 당뇨병의 주요 증상의 병인.
122. 당뇨병의 후기 합병증(대혈관병증 및 미세혈관병증, 신장병증, 망막병증, 백내장)의 발병기전. 당뇨병성 혼수상태.
123. 물-소금 대사 조절. 알도스테론과 바소프레신의 구조와 기능
124. 레닌-안지오텐신-알도스테론 시스템. 신장 고혈압, 부종, 탈수의 생화학적 메커니즘.
125. 칼슘과 인산염 대사 조절에서 호르몬의 역할(부갑상선 호르몬, 칼시토닌). 부갑상선 기능 저하증 및 부갑상선 기능 항진증의 원인과 증상.
126. 칼시트리올의 구조, 생합성 및 작용 메커니즘. 구루병의 원인과 증상
127. 코르티코스테로이드의 구조와 분비. 저코르티솔증과 고코르티솔증 중 이화작용의 변화.
128. 피드백 원리에 기초한 합성에 의한 호르몬 분비 조절.
129. 성호르몬: 생식선, 자궁, 유선의 구조, 대사 및 기능에 미치는 영향.
130. 성장 호르몬, 구조, 기능.
131. 내인성 및 외부 독성 물질의 대사: 마이크로솜 산화 반응 및 글루타티온, 글루쿠론산, 황산과의 접합 반응.
132. 메탈로티오네인과 중금속 이온의 중화. 열 충격 단백질.
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140. 헴 생합성과 그 조절. 합성 장애 주제. 포르피린증.
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143. 철분 대사: 흡수, 혈액 수송, 침착. 철 대사 장애: 철결핍성 빈혈, 혈색소증.
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145. 혈액 응고 시스템. 피브린 응고 형성 단계. 내부 및 외부 응고 경로와 그 구성 요소.
146. 응고촉진 경로의 효소 복합체의 형성 원리와 기능 순서. 혈액 응고에서 비타민 K의 역할.
147. 섬유소분해의 기본 메커니즘 혈전용해제로서의 플라스미노겐 활성화제. 기본 혈액 항응고제: 항트롬빈 III, 마크로글로불린, 항전환틴. 혈우병.
148. 생화학적 혈액검사의 임상적 의의.
149. 주요 세포막과 그 기능 막의 일반적인 특성: 유동성, 가로 비대칭, 선택적 투과성.
150. 막의 지질 구성(인지질, 당지질, 콜레스테롤). 지질 이중층 형성에서 지질의 역할.
151. 막 단백질 - 일체형, 표면, "고정". 기능성 막 단백질의 형성에서 번역 후 변형의 중요성.
가역적 억제 가역적 억제제는 약한 비공유 결합으로 효소에 결합하며 특정 조건에서는 효소에서 쉽게 분리됩니다. 가역적 억제제는 경쟁적이거나 비경쟁적일 수 있습니다.
경쟁적 억제 경쟁적 억제는 효소의 활성 부위에 결합하여 효소-기질 복합체의 형성을 방지하는 억제제에 의해 발생하는 효소 반응 속도의 가역적 감소를 의미합니다. 이러한 유형의 억제는 억제제가 기질의 구조적 유사체일 때 관찰되며, 이는 효소의 활성 중심 위치를 놓고 기질과 억제제 분자 사이에 경쟁을 초래합니다. 이 경우 기질이나 억제제가 효소와 상호작용하여 효소-기질(ES) 또는 효소-억제제(EI) 복합체를 형성합니다. 효소-억제제(EI) 복합체가 형성되면 반응 생성물이 형성되지 않습니다. 경쟁적 유형의 억제에 대해서는 다음 방정식이 유효합니다.
E + S ⇔ ES → E + P,
경쟁 억제제로서의 약물 많은 약물은 경쟁적 억제 메커니즘을 통해 치료 효과를 발휘합니다. 예를 들어, 4차 암모늄 염기는 아세틸콜린이 콜린과 아세트산으로 가수분해되는 것을 촉매하는 아세틸콜린에스테라제를 억제합니다. 억제제를 첨가하면 아세틸콜린에스테라제의 활성이 감소하고 아세틸콜린(기질)의 농도가 증가하며 이는 신경 자극 전도의 증가를 동반합니다. 콜린에스테라제 억제제는 근위축증 치료에 사용됩니다. 효과적인 항콜린에스테라제 약물 - prozerin, endrophonium 등
비경쟁적 억제 효소 반응의 비경쟁적 억제는 억제제가 활성 부위가 아닌 다른 부위에서 효소와 상호 작용할 때 호출됩니다. 비경쟁적 억제제는 기질의 구조적 유사체가 아닙니다. 비경쟁적 억제제는 효소 또는 효소-기질 복합체에 결합하여 비활성 복합체를 형성할 수 있습니다. 비경쟁적 억제제를 첨가하면 기질과 효소의 활성 중심의 상호 작용이 중단되어 효소 반응 속도가 감소하는 방식으로 효소 분자의 형태가 변경됩니다.
비가역적 억제 억제제 분자와 효소 사이에 안정한 공유 결합이 형성되는 경우 비가역적 억제가 관찰됩니다. 대부분 효소의 활성 중심이 변형되어 효소가 촉매 기능을 수행할 수 없게 됩니다. 비가역적 억제제에는 수은(Hg 2+), 은(Ag +) 및 비소(As 3+)와 같은 중금속 이온이 포함되며, 이는 낮은 농도에서 활성 중심의 설프히드릴 그룹을 차단합니다. 기질은 화학적 변형을 겪을 수 없습니다. 재활성화제가 있으면 효소 기능이 회복됩니다. 고농도에서는 중금속 이온이 효소의 단백질 분자를 변성시킵니다. 효소가 완전히 비활성화됩니다.
약물로서의 비가역적 효소 억제제. 비가역적 효소 억제에 기초한 작용을 하는 약물의 예로는 널리 사용되는 약물인 아스피린이 있습니다. 항염증성 비스테로이드성 약물인 아스피린은 아라키돈산에서 프로스타글란딘 생성을 촉매하는 시클로옥시게나제 효소를 억제함으로써 약리학적 효과를 제공합니다. 화학 반응의 결과로 아스피린의 아세틸 잔기는 시클로옥시게나제 하위 단위 중 하나의 자유 말단 NH 2 그룹에 부착됩니다. 이는 염증 매개체를 포함하여 광범위한 생물학적 기능을 갖는 프로스타글란딘 반응 생성물의 형성을 감소시킵니다.
24. 효소 작용 조절: 알로스테릭 억제제 및 활성화제. 촉매 및 규제 센터. 알로스테릭 효소의 4차 구조와 효소 프로토머 형태의 협력적 변화.
알로스테릭 조절 . 많은 엄격한 생합성 반응에서 다단계 효소 과정의 속도 조절의 주요 유형은 피드백 억제입니다. 이는 생합성 사슬의 최종 생성물이 이 반응 사슬의 핵심인 합성의 첫 번째 단계를 촉매하는 효소의 활성을 억제한다는 것을 의미합니다. 최종 생성물은 기질과 구조적으로 다르기 때문에 효소 분자의 알로스테릭(비촉매) 중심에 결합하여 전체 합성 반응 사슬을 억제합니다.
다단계 생합성 과정이 세포에서 일어나고 각 단계가 자체 효소에 의해 촉매된다고 가정해 보겠습니다.
이러한 전체 반응 순서의 속도는 최종 생성물 P의 농도에 따라 크게 결정되며 허용 수준 이상으로 축적되면 공정의 첫 번째 단계와 그에 따라 효소 E1에 강력한 억제 효과가 있습니다.
그러나 알로스테릭 효소의 조절제는 활성화제이자 억제제가 될 수 있다는 점을 명심해야 합니다. 기질 자체가 활성화 효과를 갖는 경우가 종종 있는데, 기질과 조절자가 모두 동일한 구조로 나타나는 효소를 동종성 효소라고 하며, 조절자가 기질과 구조가 다른 이종성 효소와는 대조적입니다. 단순화된 형태의 활성 및 비활성 알로스테릭 효소의 상호전환과 기질 및 효과기 부착 시 관찰되는 형태 변화. 알로스테릭 중심에 음성 이펙터가 부착되면 효소 분자의 활성 중심 구성에 상당한 변화가 발생하여 그 결과 효소가 기질에 대한 친화력을 잃습니다(비활성 복합체 형성).
알로스테릭 상호작용은 기질 또는 효과기의 농도에 대한 초기 반응 속도의 의존성 곡선의 특성, 특히 이러한 곡선의 S자 모양(쌍곡선 Michaelis-Menten 곡선으로부터의 편차)으로 나타납니다. 변조기가 존재할 때 [S]에 대한 v의 의존성의 S자형 특성은 협력 효과에 기인합니다. 이는 기질의 한 분자가 결합하면 활성 부위에서 두 번째 분자의 결합이 촉진되어 반응 속도가 증가한다는 것을 의미합니다. 또한, 알로스테릭 조절 효소는 기질 농도에 대한 반응 속도의 비선형 의존성을 특징으로 합니다.

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비가역적 억제로 인해 효소 활성 발현에 필요한 효소 작용기의 결합 또는 파괴가 발생합니다.

예를 들어, 물질 디이소프로필 플루오로포스페이트효소의 활성 부위에 있는 세린의 하이드록시 그룹에 강력하고 비가역적으로 결합합니다. 아세틸콜린에스테라아제, 신경 시냅스에서 아세틸콜린을 가수분해합니다. 이 효소를 억제하면 시냅스 틈에서 아세틸콜린이 분해되는 것을 방지하고 그 결과 전달자가 수용체에 계속 작용하여 콜린성 조절을 통제할 수 없을 정도로 증가시킵니다. 전투 무기도 비슷한 방식으로 작동합니다. 유기인산염(사린, 소만) 및 살충제(카르보포스, 디클로르보스).

아세틸콜린에스테라제의 비가역적 억제 메커니즘

또 다른 예는 억제와 관련이 있습니다. 아세틸 살리실산(아스피린) 프로스타글란딘 합성의 핵심 효소 - 사이클로옥시게나제. 이 산은 항염증제의 일부이며 염증성 질환 및 발열 상태에 사용됩니다. 효소의 활성 중심에 있는 아미노기에 아세틸기를 추가하면 아미노기가 비활성화되고 프로스타글란딘 합성이 중단됩니다.

cyclooxygenase의 비가역적 억제 메커니즘

가역적 억제

가역적 억제를 사용하면 억제제가 효소의 작용기에 약하게 결합되어 결과적으로 효소의 활성이 점차 회복됩니다.

가역적 억제제의 예는 다음과 같습니다. 프로제린, 효소에 결합 아세틸콜린에스테라아제활동적인 센터에 있습니다. 콜린에스테라제 억제제 그룹(프로제린, 디스티그민, 갈란타민)은 뇌염, 수막염 및 중추신경계 손상 후 중증 근무력증에 사용됩니다.

경쟁적 억제

이러한 유형의 억제를 통해 억제제는 구조가 효소 기질과 유사합니다. 따라서 이는 활성 부위에 대해 기질과 경쟁하여 기질과 효소의 결합이 감소하고 촉매 작용이 중단됩니다. 이는 경쟁적 억제의 특징, 즉 기질의 농도를 변경하여 억제를 강화하거나 약화시키는 능력입니다.

예를 들어:

1. 경쟁적 상호작용 에탄올그리고 메탄올액티브 센터를 위한 알코올 탈수소효소.

2. 억제 숙신산 탈수소효소 말론산, 그 구조는 이 효소의 기질인 숙신산(숙신산염)의 구조와 유사합니다.

비특이적 억제제. 1942년 Hirst는 인간과 동물의 정상적인 혈액 혈청에서 인플루엔자 바이러스에 대한 억제제를 발견했습니다.

신체의 세포는 바이러스와 상호 작용하고 활동을 억제할 수 있는 억제제인 특수 바이러스 친화 물질을 생성합니다. 따라서 혈청 억제제는 광범위한 작용을 합니다. 일부는 바이러스의 혈구응집 특성을 억제하고 다른 일부는 감염 활동을 억제합니다. 혈청 억제제는 열에 불안정한(Chu 억제제, β 억제제)로 분류되며 60-62 °C의 온도에서 비활성화됩니다. 인플루엔자 바이러스, 홍역, 뉴캐슬병 등의 감염성 및 혈구응집 활성을 중화할 수 있습니다. 내열성(Francis, α- 및 γ-억제제). 그들은 바이러스의 혈구 응집 활동을 차단합니다.

동일한 종이라도 바이러스에 따라 억제제에 대한 민감도가 다릅니다. 억제제에 민감한 균주와 억제제에 저항하는 균주가 있습니다.

억제제의 생화학적 성질과 다양한 종의 동물의 혈청 내 정량적 함량에 있어 상당한 차이가 확인되었습니다.

바이러스와의 상호작용에는 억제제와 항체 사이에 차이가 있습니다. 따라서 항체와 달리 억제제-바이러스 복합체는 보체를 고정하지 않습니다. 바이러스는 항체와 억제제가 동시에 존재할 때 항체에 결합합니다. 바이러스는 항체와 더 강한 결합을 형성합니다.

혈청 억제제 이외에, 억제제는 조류를 포함한 동물의 조직, 분비물 및 배설물뿐만 아니라 세포 배양물에서도 기술되었습니다.

인터페론 시스템(IFN). 1957년 영국의 바이러스학자인 A. Isaacs와 J. Lindeman은 바이러스에 감염된 세포가 인터페론이라고 불리는 동종 및 이종 바이러스의 번식을 억제하는 특수 물질을 생성한다는 사실을 발견했습니다. 인터페론은 하나가 아니라 세 가지 주요 유형이 구별되는 전체 시스템이 있다는 것이 확립되었습니다.

인터페론의 명명법은 1980년 WHO 특별위원회에서 개발되었습니다.

각 유형에는 하위 유형이 있는데, 예를 들어 α-인터페론에는 약 20개가 있습니다. 본질적으로 인터페론은 당단백질입니다. 그들은 세포의 유전 장치에 암호화되어 있습니다. 인간의 경우 인터페론 유전자는 염색체 2, 5, 9, 11에 위치합니다.

인터페론 시스템에는 척추동물 신체의 모든 세포가 인터페론을 생산하는 능력이 있기 때문에 중앙 기관이 없지만 백혈구(백혈구, T-림프구, NK, 대식세포 등)가 인터페론을 가장 적극적으로 생산합니다.

인터페론은 세포에서 자발적으로 생성되지 않습니다. 형성을 위해서는 유도물질(바이러스, 박테리아 독소, 합성 물질, 이중 가닥 바이러스 RNA)이 필요합니다.

인터페론의 유도는 유전자의 억제 해제로 인해 발생합니다(α-인터페론의 오페론에는 12개의 구조 유전자가 있음). 인터페론에 대한 mRNA의 전사와 세포 리보솜에서의 번역이 발생합니다.

유도물질과 세포의 상호작용과 인터페론의 출현 사이의 시간 간격(지연기)은 보통 4~8시간 정도 지속되며, 인터페론은 바이러스와 직접적으로 상호작용하지 않으며 세포와 바이러스의 흡착을 방해하지 않으며 그 안으로 침투합니다.

인터페론의 항바이러스 효과는 새로운 단백질의 합성과 관련이 없지만 세포 대사의 여러 주요 효소(단백질 키나제 및 합성효소)의 활성 증가로 나타납니다. 결과적으로 개시 및 번역 단계가 차단되고 바이러스 mRNA가 파괴됩니다. 이는 다양한 바이러스로 인한 감염에서 인터페론의 보편적 작용 메커니즘을 결정합니다. 인터페론의 가장 특징적인 특성은 조직 특이성입니다. 이는 상동 시스템에서 활성을 가지며 이종 유기체의 활성을 급격히 감소시킵니다(따라서 인간 기원의 인터페론은 인간을 치료하는 데 사용됩니다).

광범위한 바이러스에 대한 보편성. 즉, 바이러스에 따라 특이성이 없지만 인터페론에 대해 다른 바이러스의 민감도가 동일하지 않습니다.

고효율. 소량을 복용하면 항바이러스 활성이 있습니다.

인터페론의 특성에 대한 연구에 따르면 항균 특성(특히 그람 양성균에 대한), 항종양 효과 및 면역 조절 특성도 있는 것으로 나타났습니다. 인터페론은 자연살해세포와 세포독성 T-림프구의 활성을 자극하고, 이에 대한 표적 세포의 민감성을 증가시키며, 식세포작용, 항체 형성, 보체 고정 등을 자극합니다.

서로 다른 인터페론의 생물학적 활성은 정도에 따라 다르게 나타날 수 있습니다. 예를 들어 α-인터페론과 β-인터페론은 면역 조절 활성이 몇 배나 더 큰 γ-인터페론보다 항바이러스 활성이 더 높습니다.

신체의 저항성을 결정하는 요인 중 하나는 조직이 인터페론을 생산하는 능력입니다. 이는 동물마다 다르며 신체의 선천적 특성, 연령에 따라 결정됩니다(신생아의 인터페론은 성인 동물의 인터페론에 비해 항바이러스 효과가 적습니다). 또한 신체 조직의 인터페론 생산은 날씨, 기온 (겨울과 가을에는 따뜻한 계절보다 신체가 더 적은 인터페론을 생산함)과 같은 외부 조건의 영향을 받아 동물의 전리 방사선이 감소합니다. 내인성 인터페론 생산.

실제로 인터페론을 사용하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 즉, 다양한 바이러스 감염(인플루엔자, B형 간염, 헤르페스 및 악성 신생물)의 예방 및 치료를 위해 기성 외인성 동종 인터페론을 사용하는 것입니다. 이 약물은 질병의 초기 단계에 더 효과적입니다. 체내의 내인성 인터페론 유도. 뉴캐슬병 바이러스의 백신 변종과 우역 바이러스의 라피닌화 변종 L3 및 LT를 새에게 주사했을 때 그 증상이 잘 알려져 있습니다.

현재 인터페론은 유전공학을 통해 생산됩니다.

킬러 세포. 1976년 자연살해세포(NK cell, 영어 Natural killer - Natural Killer)가 림프조직에서 발견되었으며, 이를 자연살해세포(NK cell)라고도 합니다. 그들은 골수 전구 세포에서 유래합니다. 혈액 내 NK 세포의 함량은 총 림프구 수의 5-20%이며 간 - 42%, 비장 - 36개, 림프절 - 3개, 폐 - 5개, 소장에 있습니다. - 3 및 골수 - 2%. T 세포독성 림프구와는 달리, NK 세포의 살해 활성은 주요 조직적합성 복합체 클래스 I의 분자에 의한 외부 항원의 제시에 의존하지 않습니다.

NK 세포에 의한 표적 세포의 인식 및 파괴에는 사전 감작(면역)이 필요하지 않으며 기억 세포의 형성도 동반되지 않습니다. 그러나 NK 세포는 종양 성장, 종양 전이 및 바이러스 감염(돌연변이 및 바이러스 감염 세포 제거, 이식 거부 등)으로부터 신체를 보호하는 데 중요한 역할을 합니다. 본질적으로 자연 살해 세포는 다른 특정 면역 메커니즘이 활성화되기 전에 신체의 첫 번째 방어 반응에 관여합니다. NK 세포는 항체 및 보체와는 독립적으로 표적 세포의 용해를 일으키며 동시에 식균 능력이 없습니다. NK 세포의 세포독성 인자는 특수 단백질로, 물리화학적, 면역학적 특성이 퍼포린 단백질과 유사하여 표적 세포막에 구멍을 형성합니다. NK 세포에는 또한 표적 세포에 침투할 때 세포사멸(프로그램화된 세포 사멸)을 유도하는 그랜자임이 포함되어 있습니다.

표적 세포가 용해된 후에도 NK 세포는 생존 가능한 상태로 유지되고 표적에서 방출되어 새로운 표적 세포(재활용된 NK 세포)와 상호 작용할 수 있습니다. NK 세포는 면역 반응의 형태로 준비 없이 신속하게(1~2시간) 표적 세포를 죽이는 점에서 T 림프구와 구별됩니다.

NK 세포 외에도 항체의존성 K세포(항체의존성 세포매개세포독성-ADCC)는 이전 면역접종으로 인해 발생하지 않는 자연적인 세포독성을 나타낸다.

대식세포, 인터페론, 보체, 주요 조직적합성 복합체, T-림프구 및 자연 살해 세포 시스템의 잘 조율된 상호 작용 덕분에 특정 면역을 획득하기 전에도 모든 유전적 이물질(미생물 및 돌연변이 세포)가 보장됩니다. 결과적으로 신체의 구조적, 기능적 완전성이 보존됩니다.

동시에, 이러한 시스템은 획득된(특정) 면역 형성의 기초 역할을 하며, 해당 수준에서 종과 획득된 면역이 합쳐져 신체의 가장 효과적인 단일 방어 시스템을 형성합니다.

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효소 억제

의약품은 효소 활동을 억제할 가능성이 더 높습니다.

공유(화학적) 변형

cAMP에 의한 단백질 키나아제 A의 활성화

공유 결합 변형에는 특정 그룹의 가역적 추가 또는 제거가 포함되어 효소의 활성이 변경됩니다. 대부분의 경우 이러한 그룹은 인산이며 덜 자주 메틸 및 아세틸 그룹입니다. 효소의 인산화는 세린 및 티로신 잔기에서 발생합니다. 단백질에 인산을 첨가하는 것은 효소에 의해 수행됩니다. 단백질 키나제, 분할 – 단백질 포스파타제.

효소 활성의 변화
인산화-탈인산화 동안

효소는 인산화된 상태와 탈인산화된 상태 모두에서 활성을 가질 수 있습니다.. 예를 들어, 글리코겐 포스포릴라제와 글리코겐 합성효소는 신체에 포도당이 필요할 때 인산화되고 글리코겐 포스포릴라제는 활동적인글리코겐과 글리코겐 합성효소의 분해가 시작됩니다. 비활성. 글리코겐을 합성해야 할 때 두 효소는 모두 탈인산화되고 합성효소는 활성화되고 인산화효소는 비활성화됩니다.

대사 효소 활성의 의존성
구조 내 인산의 존재로 인한 글리코겐

의학에서는 대사 반응 속도를 조절하고 체내 특정 물질의 합성을 감소시키기 위해 효소의 활성을 변화시키는 화합물이 활발히 개발 및 사용되고 있습니다.

일반적으로 효소 활성의 억제를 호출합니다. 금지, 그러나 이것이 항상 올바른 것은 아닙니다. 억제제효소 활성을 특정하게 감소시키는 물질입니다. 따라서 무기산과 중금속은 억제제가 아니지만 불활성화제, 이는 모든 효소의 활성을 감소시키기 때문입니다. 행동 비특이적.

억제의 두 가지 주요 방향은 구별될 수 있습니다

효소와 억제제의 결합 강도에 따라 억제가 발생합니다. 거꾸로 할 수 있는그리고 뒤집을 수 없는.

억제제와 효소의 활성 중심의 비율에 따라 억제는 다음과 같이 나뉩니다. 경쟁력 있는그리고 경쟁력없는.

비가역적 억제로 인해 효소 활성 발현에 필요한 효소 작용기의 결합 또는 파괴가 발생합니다.