Химия - Холинэстераза - Взаимодействие холинэстеразы с ингибиторами и реактиваторами

01 марта 2011


Оглавление:
1. Холинэстераза
2. Биологическая роль
3. Взаимодействие холинэстеразы с ингибиторами и реактиваторами
4. Роль активности холинэстеразы в анестезиологии
5. Изменение активности холинэстеразы при различных заболеваниях

Ингибитор — это вещество, которое снижает активность катализатора. Ингибиторами холинэстеразы являются некоторые природные и синтетические соединения: фосфорорганические соединения, эфиры N-алкилкарбаминовых кислот, четвертичные аммониевые основания, гетероциклические соединения, содержащие третичный или четвертичный атом азота. Некоторые характеристики данных веществ представлены в табл. 1. ФОС и карбаматы иногда называют «полусубстратами» или «плохими субстратами» . ФОС гидролизуются в активном центре фермента, остаток фосфорила взаимодействует с ОН-группой серина активного центра с образованием «фосфорил-фермента». Следующая стадия катализа — гидролиз «фосфорил-фермента» водой и образование свободного фермента — идет очень медленно, так что активность фермента не восстанавливается. Процесс является необратимым. Активность «фосфорил-фермента» можно восстановить при помощи реактиваторов который вытесняет остаток фосфорила из связи холинэстеразы, и молекула фермента освобождается для взаимодействия с субстратом. Фосфорорганические соединения оказывают мощное отравляющее действие на организм. Причиной отравления является накопление негидролизованного ацетилхолина, которое приводит сначала к ускорению проведения нервных импульсов и далее к блокированию передачи нервных импульсов. ФОС используют в качестве боевых отравляющих веществ, инсектицидов и лекарственных средств. Карбаматы, также как и ФОС, гидролизуются в активном центре фермента, отщепленный остаток карбаминовой кислоты взаимодействует с ОН-группой серина с образованием «карбамоил-фермента». Следующая стадия катализа — его гидролиз водой и образование свободного фермента — идет быстрее, чем гидролиз «фосфорил-фермента», но медленнее, чем природных «ацил-ферментов». Активность холинэстеразы блокируется карбаматами на несколько часов и затем восстанавливается. Это обратимый тип ингибирования. Карбаматы широко используются в качестве лекарственных средств для лечения нейродегенеративных заболеваний, при параличах и других болезнях. Описано также масштабное применение физостигмина — обратимого ингибитора холинэстеразы — в качестве профилактического средства от возможного отравления БОВ. В 1991 г. в период войны в Аденском заливе физостигмин был введен 400 тыс. американских солдат с целью скоротечного блокирования ацетилхолинэстеразы и холинэстеразы, так как ожидалась атака армии Ирака с использованием нервных газов.

Класс соединений	Тип связи с холинэстеразой	Ингибирование	Препараты
Фосфорорганические соединения	Ковалентная в активном центре	Необратимое	хлорофос, тиофос, армин, зарин, табун
Карбаматы	Ковалентная связь в активном центре	Обратимое	физостигмин, неостигмин, аминокарб
Четвертичные аммониевые и гетероциклические соединения	Комплекс с анионным центром фермента	Конкурентное	алкалоиды, галантамин, такрин, донепезил, эдрофоний хлорид

Таблица 1. Ингибиторы холинэстеразы и их действие

Просмотров: 5006

<<< Хеликазы

Церулоплазмин >>>