11 + Voorbeelden van competitieve remming: gedetailleerde feiten

by

Competitieve remming voorkomt een biochemische reactie door remming van het verantwoordelijke enzym.

Verschillende voorbeelden van competitieve remming en hun mechanismen zijn gedocumenteerd op het gebied van biochemie. In dit artikel worden enkele van deze remmers in detail besproken.

Voorbeelden van competitieve remmers:

relenza

Relenza-medicatie wordt gebruikt om griep te genezen. Het virale enzym neuraminidase splitst hemagglutinine dat het virion aan de gastheercel verankert. De griepontsteking wordt verspreid door de vrijgekomen virions. Deze virions infecteren de gezonde cellen van het lichaam.

Relenza concurreert met hemagglutinine en bindt aan neuraminidase, dat op zijn beurt de splitsing van hemagglutinine remt. Het intacte hemagglutinine bindt virion aan de cel van het gastheerlichaam en voorkomt de verspreiding van griepontsteking.

Sildenafil

Stikstofmonoxide bindt zich aan de receptoren in gladde spiercellen en verhoogt cGMP (cycline guanosine monofosfaat). Verhoogd niveau van cGMP leidt tot vasodilatatie door verhoogde bloedstroom.

voorbeelden van competitieve remming
cGMP-regelgeving van Wikipedia

PDE5-enzym heeft een remmend effect op vaatverwijding door cGMP af te breken. Sildenafil bindt aan de actieve plaats van het PDE5-enzym en remt de activiteit ervan door te concurreren met cGMP. Het leidt tot remming van cGMP-afbraak.

malonzuur

Malonzuur bindt aan de actieve plaats van succinaatdehydrogenase en remt de activiteit ervan door te concurreren met barnsteenzuur. Het voorkomt de binding van barnsteenzuur aan de actieve plaats van succinaatdehydrogenase en beperkt de oxidatie van barnsteenzuur tot fumaarzuur.

Sulfanilamide

Sulfanilamide concurreert met para-aminobenzoëzuur (PABA) om te binden aan de actieve plaats van dihydropteroaatsynthetase. PABA is een intermediair substraat voor foliumzuursynthese. Sulfanilamide voorkomt foliumzuursynthese in bacteriën door de bindingsplaats van PABA te blokkeren.

ranitidine

Ranitidine is een door de FDA goedgekeurd, vrij verkrijgbaar medicijn dat wordt gebruikt om dyspepsie, indigestie en brandend maagzuur te genezen. Het remt H2-receptoren in pariëtale maagcellen die in trun het maagzuurvolume en -concentratie verminderen.

Tranexaminezuur (TXA)

TXA wordt gebruikt om hevige menstruatiebloedingen te verminderen en biedt ook kortetermijnpreventie bij hemofiliepatiënten. Het concurreert met lysine voor zijn receptor op plasminogeen.

De binding van TXA aan de lysinereceptor voorkomt activering van plasminogeen (plasmine). Dit leidt tot binding en stabilisatie van de fibrinematrix en blokkeert ook de afbraak van bloedstolsels om bloedingen te voorkomen.

Alfa-glucosidaseremmers

Alfa-glucosidaseremmers zijn bekende medicijnen tegen diabetes en het is bekend dat ze het alfa-glucosidase-enzym in de darmvlokken remmen, wat de opname en vertering van glucose vertraagt. 

Allopurinol

Allopurinolin remt de vorming van urinezuur door te concurreren met hypoxanthine voor de bindingsplaats van xanthine-oxidase. Xanthine-oxidase zet hypoxanthine om in xanthine, een substraat van het purinemetabolisme.

Ampicilline

Ampicilline remt de synthese van de bacteriële celwand. Het is semisynthetische penicilline die transpeptidase competitief remt. Transpeptidase is nodig voor de synthese van de bacteriële celwand.

trilostaan

Trilostane remt de synthese van cortisol om de secretie van corticols door de bijnierschors bij honden te voorkomen. Het remt competitief 3-beta-hydroxysteroid dehydrogenase.

salicylaat

Salicylaat remt 3-fosfoglyceraatkinase en ethanoldehydrogenase, maar vertoont geen structurele gelijkenis met het substraat. Het is een uniek voorbeeld van competitieve inhibitie.

Methotrexaat

Methotrexaat is een antineoplastisch medicijn. Het concurreert met foliumzuur om dihydrofolaatreductase te remmen, wat de vorming van tetrahydrofolaat uit dihydrofolaat voorkomt. Het voorkomt ongereguleerde celproliferatie bij kanker. Het is bekend dat het celdeling blokkeert door de DNA-synthese in prolifererende cellen te onderbreken.

Polyoxines en nikkomycinen

Polyoxines en nikkomycinen spelen een sleutelrol bij de preventie van schimmels door de chitinesynthese te remmen. Het concurreert met UDP-N-acetylglucosamine, een substraat voor chitinesynthese.

Wat is competitieve remming?

Competitieve remming is een omkeerbare reactie. Een remmer met structurele overeenkomst met het substraat vormt een enzym-remmercomplex. Deze remmer bindt niet-covalent aan de actieve plaats van het enzym.

Dit complex voorkomt binding van het eigenlijke substraat op de actieve plaats, remt enzym activiteit en voorkomt productvorming. Met de verhoogde concentratie van het substraat kan deze reactie worden teruggedraaid. Het is een bekend mechanisme gevolgd door een breed scala aan antibiotica om de groei van bacteriële pathogenen te voorkomen.

Wat is niet-competitieve inhibitie?

Niet-competitieve remming is een omkeerbare reactie. Een niet-competitieve remmer remt het enzym door te binden aan de allosterische plaats. Vanwege de ongelijkheid in hun structuur, concurreert het niet met de substraat voor de actieve plaats van het enzym.

Een enzym-substraat-remmercomplex wordt gevormd wanneer zowel de remmer als het substraat het enzym tegelijkertijd binden. Het enzym heeft een gelijke affiniteit voor zowel de remmer als het substraat. De remmer verandert de conformatie van de actieve plaats van het enzym, waardoor productvorming wordt voorkomen.

Geef twee voorbeelden van niet-competitieve remmers.

Cyanide is een prominent voorbeeld van een niet-competitieve remmer. Het veroorzaakt acute cyanidetoxiciteit door de ATP-productie te remmen. Het verandert de actieve plaats van cytochroomoxidase door te binden aan de allosterische plaats die de overdracht van elektronen naar zuurstof in de elektronentransportketen voorkomt.

Foscarnet of trinatriumfosfonformiaat remt de binding van pyrofosfaat aan DNA-polymerase van herpes of hepatitis B pathogeen.

Conclusie

We kunnen concluderen dat competitieve remmers een belangrijke rol spelen bij het genezen van een breed scala aan aandoeningen, zoals bacteriële of schimmelontstekingen.

Lees ook: