Priverstinis-tinkamas

Priverstinis-tinkamas-Teorija grįžta į Koshlandą ir atitinka klavišo užrakto principo pratęsimą, pagrįstą anatominių struktūrų pritaikymo tikslumu. Sukurtas tinkamumas reiškia fermentus, tokius kaip kinazė, kurie keičia savo struktūrą ir sudaro fermento-ligando kompleksą. Esant fermento defektams, sutrikimai gali paveikti indukuotą tinkamumo principą.

Kas yra indukuotas priepuolis?

Daugelis kūno procesų veikia raktų užrakto arba „pirštinių rankomis“ principu. Tai taikoma, pavyzdžiui, sujungtoms jungtims. Jungties galvutė jungiasi prie jungties lizdo kaip raktelis spynoje arba ranka pirštinėje. Durys atidaromos tik tada, kai raktas yra tiksliai spynoje. Tame pačiame kontekste tam tikros kūno funkcijos atidaromos tik tada, kai tiksliai susitinka struktūros.

Pritaikytas prigludimas yra ypatinga principo „raktas į užraktą“ forma. Tai yra baltymų-ligandų kompleksų, pavyzdžiui, fermento-substrato komplekso, susidarymo fermentų katalizuojamose reakcijose, susidarymo teorija.

Danielis E. Koshlandas laikomas pirmuoju, kuris aprašė teoriją, ir pirmą kartą ją postuliavo 1958 m. Skirtingai nuo rakto užrakto principo, indukuoto pritaikymo teorijoje nėra daromos dvi statinės struktūros. Visų pirma baltymų-ligandų kompleksų atveju, susidariusio baltymo konformaciniai pokyčiai turėtų sudaryti sąlygas kompleksui susidaryti. Ligandą ir baltymą, tiksliau sakant, fermentą, Koshland vertino kaip dinamišką ir kalbėjo apie sąveiką, kuri abiems partneriams padeda pakeisti kūno sudėjimą, kad susidarytų sudėtinga forma.

Funkcija ir užduotis

Tarp fermentų ir substratų yra specifinis surišimo specifiškumas. Šis privalomas specifiškumas suponuoja rakto užrakto principą. Kiekvienas fermentas turi aktyvų centrą. Sudėtingam formavimui su ligandu, šis centras yra tiksliai suformuotas taip, kad beveik idealiai atitiktų numatomo substrato erdvinę formą.

Tačiau daugelio fermentų atveju aktyvusis centras yra tokios formos, kuri nėra labai tiksli, jei ji nėra surišta su substratu. Šis pastebėjimas, atrodo, prieštarauja užrakto principui, nes fermentai ir jų ligadai iš pradžių atrodo pritaikantys savo formą.

Kai tik fermentas prisijungia prie ligando, sukuriama tarpmolekulinė sąveika. Šios sąveikos tarpmolekuliniame lygmenyje lemia fermento struktūros pokyčius. Konformacija reiškia įvairius galimus atskirų atomų išdėstymus molekulėje, atsirandančius dėl paprasto sukimosi aplink ašį. Fermentų struktūros pokytis atitinka jų molekulių erdvinės struktūros pasikeitimą ir įgalina tik susidaryti fermento-substrato kompleksą.

Heksokinazė kaip fermentai katalizuoja, pavyzdžiui, pirmąjį glikolizės žingsnį. Kai tik šie fermentai susiliečia su gliukozės substratu, gali būti pastebimas indukuotas susiformavimas „sukelto derėjimo“ prasme. Fermentas heksokinazė fosforilina savo ligando gliukozę sunaudodamas ATP, kad susidarytų gliukozės-6-fosfatas.

Vandens struktūra panaši į C6 atomo alkoholio grupės struktūrą, kurią fermentas fosforilina reakcijos metu. Dėl mažo dydžio vandens molekulės galėtų prisitvirtinti prie aktyvaus fermento centro, kad įvyktų ATP hidrolizė. Tačiau sukeltas pritaikymas leidžia heksokinazei labai specifiškai katalizuoti gliukozės konversiją, taigi ATP hidrolizė turi vykti tik maža dalimi. Esant indukcinio pritaikymo mechanizmui, substrato specifiškumas padidėja.

Šio principo žmogaus organizme galima pastebėti ypač kinazių atveju. Sukelta adaptacija netaikoma kiekvienam ligandų-receptorių kompleksui, nes abiejų partnerių konformaciniai pokyčiai daugeliu atvejų yra natūralios ribos.

Ligos ir negalavimai

Skirtingų fermentų defektų atveju sutrinka indukuoto tinkamumo principas. Pvz., Fenilketonurijoje, fermentų veikla yra ribota arba jie visiškai suyra. Paprastai tai įvyksta dėl genetinio defekto. Fenilketonurijoje fermento fenilalanino hidroksilazė yra nepakankama. Fenilalaninas nebėra paverčiamas tirozinu ir atitinkamai kaupiasi. Atsiranda neurotoksinių medžiagų, todėl pacientas turi ne tik psichinę negalią, bet ir mėšlungį. Fermentų defektai dažniausiai būna genetiniai ir juos sukelia neteisingai koduota aminorūgščių seka DNR.

Metabolinės ligos, kurias sukelia fermentų defektai, ir toks sutrikęs indukuoto tinkamumo principas yra žinomas kaip enzimiopatijos. Piruvato kinazės defektai yra, pavyzdžiui, neteisingai koduojančiame PKLR gene. Šis genas yra 1 chromosomos 1q22 geno lokuse. Žinomos įvairios PKLR alelio piruvato kinazės mutacijos, kurios pasireiškia kaip R formos defektai.

Herso liga vėl vadinama VI tipo glikogenoze ir priklauso glikogeno kaupimo ligų grupei. Tai yra autosominis recesyvinis arba su X susijęs metabolizmo sutrikimas, atsirandantis dėl fermentų defektų. Tiksliau, priežastis yra skirtingi fermentų defektai fosforilazės kinazės sistemoje kepenyse ir raumenyse. Pvz., Žinomi, pavyzdžiui, su X sujungtos fosforilazės b-kinazės defektai kepenyse, kepenų fosforilazės defektas, atsirandantis dėl autosominio recesyvinio paveldėjimo, ir jungtinis fosforilazės b-kinazės nepakankamumas kepenyse ir raumenyse.

Ryšium su kepenų fosforilaze, priežastinės mutacijos buvo lokalizuotos PYGL gene, todėl yra chromosomoje nuo 14q21 iki q22. Kombinuotas kepenų raumenų fosforilazės trūkumas buvo susietas su PHKB geno mutacijomis 16q12-q13 lokuse. Priežastinės mutacijos, esančios PHKA2 gene lokuse Xp22.2-p22.1, buvo nustatytos dėl X-sujungto kepenų fosforilazės kinazės defekto. Kitos glikogenozės taip pat gali panaikinti sukeltą atitinkamos kinazės poveikį arba apsunkinti.