موضوع مقاله: بازدارنده مخلوط | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # بازدارنده مخلوط | مقدمه: برای فهم ساده‌اش، تصور کنید آنزیم مثل یک قفل است و مولکول اصلی (بستر یا سوبسترا) مانند کلید. | ## بخش 1: بازدارنده مخلوط | اما در بازدارندگی مختلط، بازدارنده (ماده مزاحم) می‌تواند هم به خود قفل (آنزیم) وصل شود و هم به مجموعه «قفل+کلید» (آنزیم+بستر). نتیجه این می‌شود که: هم تعداد «کلیدهایی» که درست کار می‌کنند کم می‌شود، چون بازدارنده جای آنها را می‌گیرد. هم وقتی کلید وارد قفل شد، کیفیت کار قفل پایین می‌آید، چون بازدارنده می‌تواند به مجموعه وصل شود و جلوی واکنش درست را بگیرد. بنابراین سرعت واکنش آنزیمی پایین می‌آید، چه بازدارنده قبل از ورود کلید برسد و چه بعدش. بنابراین، بازدارنده مختلط نوعی از بازدارنده آنزیم است که در آن بازدارنده می‌تواند به آنزیم متصل شود، چه سوبسترا قبلاً به آنزیم متصل شده باشد و چه نشده باشد، اما تمایل بیشتری به یکی از این دو حالت دارد. این نوع بازدارندگی به «مختلط» معروف است زیرا از نظر مفهومی به‌عنوان ترکیبی از بازدارندگی رقابتی و بازدارندگی غیررقابتی در نظر گرفته می‌شود. در بازدارندگی رقابتی، بازدارنده فقط در صورتی می‌تواند به آنزیم متصل شود که سوبسترا هنوز متصل نشده باشد، در حالی که در بازدارندگی غیررقابتی، بازدارنده فقط در صورتی می‌تواند متصل شود که بستر قبلاً متصل شده باشد. اگر توانایی بازدارنده برای اتصال به آنزیم دقیقاً یکسان باشد، چه آنزیم با بستر متصل شده باشد و چه نشده باشد، به آن بازدارندگی غیررقابتی گفته می‌شود. در بازدارندگی مختلط، بازدارنده به یک سایت آلواستریک متصل می‌شود، یعنی محلی غیر از جایگاه فعال که سوبسترا به آن متصل می‌شود. با این حال، همه بازدارنده‌هایی که به سایت‌های دگرریختار (آلواستریک) متصل می‌شوند، الزاماً بازدارنده‌های مختلط نیستند. | ## بخش 2: بازدارنده مخلوط | بازدارندگی مختلط می‌تواند منجر به یکی از دو حالت زیر شود: کاهش در تمایل ظاهری آنزیم به سوبسترا ؛ این حالت در زمانی دیده می‌شود که بازدارنده تمایل بیشتری به اتصال به آنزیم آزاد دارد و بیشتر به بازدارندگی رقابتی شباهت دارد. افزایش در تمایل ظاهری آنزیم به بستر ؛ این حالت در زمانی دیده می‌شود که بازدارنده تمایل بیشتری به اتصال به کمپلکس آنزیم-سوبسترا دارد و بیشتر به بازدارندگی غیررقابتی شباهت دارد. از نظر ریاضی، بازدارندگی مختلط زمانی رخ می‌دهد که ضرایب α و α’ (که برای بازدارندگی رقابتی و غیررقابتی در سینتیک مایکل–منتن وارد شده‌اند) هر دو بزرگ‌تر از ۱ باشند. در حالت خاصی که α = α’ باشد، بازدارندگی غیررقابتی رخ می‌دهد که در این حالت کاهش می‌یابد اما بدون تغییر باقی می‌ماند. نمونه‌های زیستی در گلوکونئوژنز، آنزیم cPEPCK (فسفوئنول‌پیرووات کربوکسی‌کیناز سیتوزولی) مسئول تبدیل اگزالواستیک اسید به فسفوئنول‌پیروویک اسید (PEP) در حضور گوانوزین تری‌فسفات (GTP) است. این مرحله به‌طور انحصاری در فرایند گلوکونئوژنز رخ می‌دهد که در شرایط روزه‌داری به دلیل کاهش ذخایر گلوکز بدن فعال می‌شود. مشخص شده است که فعالیت cPEPCK توسط جنیستئین، یک ایزوفلاوون که به‌طور طبیعی در تعدادی از گیاهان یافت می‌شود، تنظیم می‌شود. اگر این اتفاق در یک فرد روزه‌دار رخ دهد، دلیل آن مهار گلوکونئوژنز و جلوگیری از تولید بیشتر گلوکز است. مکانیسمی که جنیستئین از طریق آن فعالیت آنزیم cPEPCK را مهار می‌کند، بیشتر مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا cPEPCK در حضور ۳-مرکاپتوپروپیونیک اسید (3-MPA)، که بازدارنده‌ای شناخته‌شده برای این آنزیم است، قرار گرفت و نتایج با حضور جنیستئین مقایسه شد. | ## بخش 3: بازدارنده مخلوط | این مقایسه نشان داد که مکانیسم بازدارندگی مختلط برای کاهش فعالیت cPEPCK مورد استفاده قرار گرفته است. در یک آزمایش، تمایل جنیستئین به اتصال به cPEPCK در این پیکربندی‌های مختلف مورد مطالعه قرار گرفت. این سایت همان محل اتصال سوبسترای آنزیم، اگزالواستات، بود، در حالی که پیکربندی‌های دیگر چنین رفتاری را در حضور جنیستئین نشان ندادند. این شواهد نشان داد که مکانیسم مهار cPEPCK توسط جنیستئین ترکیبی از بازدارندگی رقابتی و غیررقابتی است. کالیکرئین نوعی سرین پروتئاز است که پیوندهای پپتیدی را پس از برخی آمینواسیدها در پروتئین‌ها می‌شکند. توانایی این مولکول در شکستن پروتئین‌ها منجر به فعال‌سازی مؤثر گیرنده‌های سطح سلول می‌شود، که آنها را به عناصر حیاتی در بسیاری از مسیرهای انتقال سیگنال بیولوژیکی و تقویت آنها از طریق آبشارها تبدیل می‌کند. این خانواده از پروتئازهای سرین معمولاً به عنوان نشانگرهای بیماری عمل می‌کنند و بنابراین هدفی برای مهار قرار می‌گیرند. مهار این کالیکرئین‌ها می‌تواند به درمان بیماری‌هایی مانند سرطان متاستاتیک یا بیماری آلزایمر کمک کند. این نمودار تأیید کرد که فوکوجتین به‌عنوان یک مهارکننده مختلط عمل می‌کند و تمایلات مختلفی برای آنزیم به‌تنهایی و پیچیده آنزیم-سوبسترات نشان می‌دهد. تحلیل سینتیکی نشان داد که فوکوجتین Vmax را کاهش داده و Km را برای این کالیکرئین‌ها افزایش می‌دهد. | ## جمع‌بندی | تغییر در هر دو متغیر یکی دیگر از یافته‌ها است که با اثرات یک مهارکننده مختلط سازگار است.