Vraag:
Het effect op de werkzaamheid en potentie van een niet-competitieve antagonist die zich bindt aan de actieve plaats van de receptor (dosis-responscurve)
Sarin
2015-05-02 23:26:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Volgens het boek " Principles of Pharmacology: The Pathophysiologic Basis of Drug Therapy" door Golan et al, kunnen niet-competitieve antagonisten binden aan zowel de allosterische site als de actieve site.

Ik weet dat een niet-competitieve antagonist die zich bindt aan de allosterische plaats een afname van de werkzaamheid veroorzaakt, maar geen afname van de potentie (zie onderstaande afbeelding). Figuur A toont de agonist alleen en de agonist samen met een competitieve antagonist. Dit zorgt ervoor dat de dosis-responscurve naar rechts verschuift, waardoor de EC50 toeneemt en de potentie van de agonist afneemt. Figuur B toont de dosis-responscurve voor de agonist alleen en de agonist samen met een niet-competitieve antagonist die bindt aan een allosterische plaats. Zoals u ziet, veroorzaakt dit type antagonist een afname van de werkzaamheid, maar wordt er geen afname van de potentie waargenomen.

enter image description here

Maar hoe werkt een niet-competitieve antagonist die zich bindt aan de actieve site invloed op de dosis-responscurve? Leidt het tot zowel een afname van de werkzaamheid als van de potentie? Helaas is er geen cijfer in het boek om mijn vraag te beantwoorden.

Ik heb je vraag enigszins aangepast. Aarzel niet om terug te draaien. Bedankt voor deze interessante vraag.
Twee antwoorden:
Rover Eye
2015-05-03 03:20:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Dit is een moeilijke vraag. Ik las dit artikel Patrono, C., et al. "Klinische farmacologie van remming van bloedplaatjescyclo-oxygenase." Circulation 72.6 (1985): 1177-1184. en ze leken deze paragraaf in de inleiding niet te noemen.

Cycloxygenase van bloedplaatjes of prostaglandine (PG) H-synthase (dwz het enzym dat zet arachidonaat vrij uit membraanfosfolipiden om in PG-endoperoxiden) is het doelwit van verschillende plaatjesaggregatieremmers die de activiteit van het enzym omkeerbaar of onomkeerbaar kunnen blokkeren door respectievelijk te concurreren met het substraat of de actieve plaats permanent te veranderen. -genoemd niet-steroïde anti-inflammatoire middelen (bijv. indomethacine, aspirine), maar bevatten ook een uricosurisch middel, bijv. sulfinpyrazon.

Dus we moeten zoeken naar DRC van een NSAID om COX te zeggen . Nu kon ik geen goede DRC voor aspirine vinden (als je het vindt, laat het me weten in de reacties hieronder. Ik zou het graag willen bekijken). Maar ik vond DRC voor andere medicijnen die COX remmen.

Het leidde me naar dit artikel Walker, M., et al. "Een kinetisch mechanisme in drie stappen voor selectieve remming van cyclo-oxygenase-2 door diarylheterocyclische remmers." Biochem. J 357 (2001): 709-718. waarin de remming van COX2 door een NSAID genaamd celecoxib wordt beschreven.

De remming van COX-iso-enzymen door NSAID's komt over het algemeen overeen met een van de drie remmingsmechanismen: eenvoudige omkeerbare remming, zoals aangetoond door ibuprofen; tijdsafhankelijke omkeerbare remming, die zowel zwakkere bindende remmers, zoals naproxen, als sterk bindende remmers, zoals indomethacine en meclofenaminezuur omvat; en onomkeerbare covalente remming, zoals aangetoond door aspirine en o- (acetoxyfenyl) hept-2-ynylsulfide ('APHS'). De meeste traditionele NSAID's vertonen vergelijkbare remmende mechanismen tegen zowel COX-1 als COX-2 en zijn relatief niet-selectief. COX-2-selectieve diarylheterocyclische remmers vertonen echter verschillende remmende mechanismen voor de twee isovormen. Van celecoxib is bijvoorbeeld gemeld dat het een omkeerbare competitieve remmer van COX-1 is, terwijl het een tijdsafhankelijke, onomkeerbare remming van COX-2 vertoont.

Gezien de gemarkeerde stelling, ik denk dat je de COX1-curve kunt beschouwen als een standaard competitieve remming en COX2 als niet-competitieve remming. De resulterende verandering is in wezen de vorm van de curve zelf (naar rechts verschoven).

De DRC's werden hier gerapporteerd: Tacconelli, Stefania, et al. "De biochemische selectiviteit van nieuwe COX-2-remmers in volbloedassays van COX-isozymactiviteit." Current Medical Research and Opinion® 18.8 (2002): 503-511.

enter image description here

Interessant genoeg beschreef het tweede artikel (By Walker) ook hoe (de auteurs voorgesteld) de binding plaatsvindt. Heel interessant gelezen.

Bedankt voor het antwoord, ik waardeer het. Maar het geeft echt geen antwoord op mijn vraag, die ging over een onomkeerbare antagonist die bindt aan de actieve site (blijkbaar zijn er niet-competitieve antagonisten die wel binden op de actieve site) en hoe dit de dosis-responscurve beïnvloedt. De cijfers in mijn eerste post (fig B) en in jouw post (fig B) tonen de dosis-responscurve voor een niet-competitieve (onomkeerbare) antagonist die bindt aan de allosterische site. Maar nogmaals bedankt voor de tijd en het antwoord!
@Sarin Excuses. Ik corrigeerde het antwoord met wat ik denk dat er gebeurt. Ik weet dat het niet ideaal is, maar ik hoop echt dat dit een beetje helpt? Het was een heel interessante reis om het antwoord te vinden dat ik moet toevoegen. Ik ben nog steeds op zoek naar de DRC, maar ik heb tenminste een voorbeeld kunnen vinden om te beginnen en een algemene richting te geven om naar binnen te gaan.
Inderdaad, deze is echt een geweldig en interessant antwoord. Het helpt wel. Ik dank u nogmaals voor uw moeite. Waardeer het man!
AliceD
2015-05-03 10:30:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Kort antwoord

'Niet-competitieve actieve site-bindende remmers' worden remmers van het gemengde type genoemd. Deze remmers vertonen kenmerken van zowel competitieve als niet-competitieve remmers, aangezien ze K m verhogen (zoals een competitieve remmer) en V max verlagen (zoals een niet-competitieve remmer) .


Achtergrond

Wat een interessante vraag!

In theorie is de binding van een reversibele remmer aan de actieve plaats van een enzym per definitie competitief. In een recensie van Blat (2010) vermeldt de auteur dat actieve site-bindende remmers die niet-competitieve remming vertonen inderdaad ongebruikelijk zijn. Dergelijke remmers worden remmers van het gemengde type genoemd. In veel gevallen wordt het ongebruikelijke gedrag waargenomen met (1) enzymen die een exosite gebruiken voor substraatbinding, of (2) isomechanische enzymen , (3) enzymen met meerdere substraten / producten en / of (4) producten en tweestaps bindende remmers .

(1) Enzymen met een exosite hebben een substraatherkenningssite die verschilt van de actieve site. Sommige proteasen binden bijvoorbeeld hun doelwit op de exosite en katalyseren vervolgens proteolyse op de actieve site. Remmers van het gemengde type binden zich vervolgens aan de exosite, waardoor ze niet-competitief gedrag induceren, aangezien de actieve site niet gebonden is.

(2) isomechanisme-enzymen zijn enzymen die verschillende structurele overgangsveranderingen tijdens katalyse. Wanneer een van deze conformaties snelheidsbeperkend is en de remmer van het gemengde type bindt, kan deze het enzym niet-competitief remmen wanneer een andere conformationele vorm het substraat bindt.

(3) Enzymen met meerdere substraten of producten volgen soms een opeenvolgende binding en afgifte van twee substraten (of producten). Stel dat substraat A en cofactor B (bijvoorbeeld NADPH). Het enzym zet substraat A om in A 'en cofactor B in B'. Stel nu dat het verplichte enzym A moet afgeven 'voordat B' kan worden afgegeven en dat de gebonden toestand B 'niet in staat is om substraat A in de actieve plaats te binden, maar wel om de remmer van het gemengde type te binden. In dit geval wordt opnieuw een niet-competitief remmingspatroon waargenomen.

(4) Tweestaps bindende remmers verwijzen naar remmers die een conformationele verandering van het enzym veroorzaken na binding zijn remmer, die heel langzaam terugkeert. In de conformationeel veranderde toestand kan het enzym het substraat niet binden en gaat de concurrentie met het substraat verloren. Het meest extreme geval zijn remmers die covalent binden aan de actieve site (merk op dat dit het mechanisme is dat wordt aangepakt door @RoverEye).

U vraagt ​​wat de dosis-responsgrafieken zijn van remmers van het gemengde type. Een meer gebruikelijke manier om remmergedrag weer te geven, is het gebruik van Lineweaver-Burk-plots. Veel enzymen volgen de Michaelis-Menten-kinetiek ( Berg et al., 2002) en door de enzymkinetiek uit te zetten als Lineweaver-Burk-grafieken wordt meer inzicht verkregen in de affiniteit ( K m , noem je dit 'potentie') en maximale snelheid van het enzym ( V max , je noemt dit 'werkzaamheid') vergeleken met dosis- respons grafieken. In Lineweaver-Burk-plots wordt de reciproque snelheid van het enzym uitgezet tegen het reciproque van de substraatconcentratie , wat resulteert in een rechte lijn waaruit de affiniteit gemakkelijk een maximale snelheid kan zijn verkregen via lineaire regressie.

De volgende grafieken verkregen van Illinois Institute of Technology tonen de drie verschillende manieren van remming die worden besproken, te beginnen met de twee algemene typen:

Competitive
Concurrerende remmers verhogen Km (dwz verlagen substraataffiniteit) .

Non-competitive
Niet -concurrerende remmers verminderen Vmax (dwz, substraatomzet verlagen)

Mixed-type
Remmers van gemengd type verhogen Km en verlaag Vmax


Referenties
- Berg et al. (2002). Biochemistry , 5 th editie
- Blat, Chem Biol Drug Des 2010; 75 (6): 535-40

Er is nog een type remming genaamd [niet-competitieve remming] (http://en.wikipedia.org/wiki/Uncompetitive_inhibitor) waarbij de remmer zich bindt aan het ES-complex. y-snijpunt neemt toe met toenemende remmer maar de helling blijft constant. [[Voorbeeld] (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1658998)].
@WYSIWYG, Ik heb het weggelaten voor de duidelijkheid omdat het niet in de vraag werd vermeld.
U kunt er misschien ook aan toevoegen dat de dosis-responscurven die in de vraag worden getoond, Hill-kinetiek hebben en deze grafieken zijn voor normale Michaelis-Menten.
@WYSIWYG - welke grafieken bedoel je met * deze grafieken *, de mijne of de PO-grafieken?
Je grafieken zijn voor MM, maar de grafieken van OP zien eruit als Hill.
@WYSIWYG Bedankt, ik zal er naar kijken. Maakt het mijn antwoord ongeldig?
Nee nee .. Helemaal niet .. :)
@WYSIWYG, pheww :) Ik heb hier veel tijd aan besteed. Zal er zo snel mogelijk aan werken.
Wow bedankt @AliceD voor dit antwoord. Het heeft me echt geholpen.
@Sarin - geen zorgen, mijn genoegen! Het was een zware en interessante vraag :) Het kostte me een paar dagen de tijd om een ​​bevredigend antwoord op zijn plaats te hebben. Met de opmerkingen van WYSIWYG werd het een behoorlijk antwoord. Blij dat ik kon helpen.


Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...