এনজাইম ইনহিবিশন এবং অনুঘটক প্রক্রিয়া
অনেক ঔষধ এনজাইমকে বাধা দিয়ে কাজ করে – প্রোটিন যা বিপাক এবং সংকেত প্রেরণের রাসায়নিক বিক্রিয়াগুলিকে অনুঘটক করে। একটি এনজাইমের অনুঘটক (সক্রিয়) সাইটে বা তার কাছাকাছি আবদ্ধ হয়ে, একটি ইনহিবিটর এনজাইম দ্বারা অনুঘটক বিক্রিয়াকে ধীর বা বন্ধ করে দেয়, সাবস্ট্রেট এবং পণ্যের ঘনত্ব পরিবর্তন করে এবং এর ফলে একটি ফার্মাকোলজিক্যাল প্রভাব তৈরি করে। এনজাইম ইনহিবিটরগুলি বাজারজাত ঔষধগুলির অন্যতম বৃহত্তম শ্রেণী, এবং তারা কীভাবে অনুঘটক যন্ত্রপাতিতে আবদ্ধ হয় তার গতিবিদ্যা তাদের ক্ষমতা এবং কার্যকালের সময়কাল উভয়কেই আকার দেয়।
Definition
এনজাইম ইনহিবিশন হল একটি অণু (ইনহিবিটর) দ্বারা একটি এনজাইমের অনুঘটক কার্যকলাপ হ্রাস করা যা এনজাইমের সাথে আবদ্ধ হয়, সাধারণত অনুঘটক সাইটে বা তার সংলগ্ন স্থানে, যা সাবস্ট্রেটকে পণ্যে রূপান্তরিত করার হার হ্রাস করে।
Scope
এই বিষয়টি আলোচনা করে যে কীভাবে ঔষধগুলি এনজাইম অনুঘটককে ব্যাহত করে: অনুঘটক সাইটের গঠন, ইনহিবিশনের প্রধান গতিগত শ্রেণীগুলি (প্রতিযোগিতামূলক, অ-প্রতিযোগিতামূলক, অপ্রতিযোগিতামূলক), প্রতিবর্তনীয় বনাম অপ্রতিবর্তনীয় এবং ধীর প্রতিবর্তনীয় বন্ধন, এবং নির্বাচনশীলতা ও প্রভাবের সময়কালের জন্য এই বন্ধন পদ্ধতিগুলির পরিণতি। এটি এনজাইম ইনহিবিশনকে ঔষধ ক্রিয়ার একটি আণবিক প্রক্রিয়া হিসাবে উল্লেখ করে, কোনো ইনহিবিটরের ক্লিনিকাল ব্যবহারের নির্দেশিকা হিসাবে নয়।
Core questions
- এনজাইমের কোথায় ইনহিবিটর আবদ্ধ হয়, এবং এটি কি অনুঘটক সাইট দখল বা ব্লক করে?
- গতিগত দিক থেকে ইনহিবিশন কি প্রতিযোগিতামূলক, অ-প্রতিযোগিতামূলক, নাকি অপ্রতিযোগিতামূলক?
- বন্ধন কি প্রতিবর্তনীয়, ধীর প্রতিবর্তনীয়, নাকি সমযোজী এবং অপ্রতিবর্তনীয়?
- বন্ধন পদ্ধতি এবং রেসিডেন্স টাইম কীভাবে ক্ষমতা এবং প্রভাবের সময়কাল নির্ধারণ করে?
Key concepts
- অনুঘটক (সক্রিয়) সাইট
- প্রতিযোগিতামূলক ইনহিবিশন
- অ-প্রতিযোগিতামূলক ইনহিবিশন
- অপ্রতিযোগিতামূলক ইনহিবিশন
- প্রতিবর্তনীয় বনাম অপ্রতিবর্তনীয় ইনহিবিশন
- সমযোজী (মেকানিজম-ভিত্তিক) ইনহিবিশন
- ট্রানজিশন-স্টেট অ্যানালগ
- রেসিডেন্স টাইম এবং ধীর অফ-রেট
Mechanisms
একটি এনজাইম তার সাবস্ট্রেটকে একটি অনুঘটক সাইটে আবদ্ধ করে এবং বিক্রিয়ার ট্রানজিশন স্টেটকে স্থিতিশীল করে একটি বিক্রিয়াকে ত্বরান্বিত করে। একটি ইনহিবিটর এনজাইমের সাথে আবদ্ধ হয়ে এবং সাবস্ট্রেট টার্নওভারে হস্তক্ষেপ করে এই কার্যকলাপ হ্রাস করে। প্রতিযোগিতামূলক ইনহিবিশনে ইনহিবিটর অনুঘটক সাইটের জন্য সাবস্ট্রেটের সাথে প্রতিযোগিতা করে, তাই এর প্রভাব সাবস্ট্রেটের ঘনত্ব বাড়িয়ে কাটিয়ে ওঠা যায়। অ-প্রতিযোগিতামূলক এবং অপ্রতিযোগিতামূলক ইনহিবিশনে ইনহিবিটর একটি স্বতন্ত্র সাইটে বা এনজাইম-সাবস্ট্রেট কমপ্লেক্সে আবদ্ধ হয়, যা সর্বোচ্চ অনুঘটক হার হ্রাস করে। ইনহিবিটরগুলি প্রতিবর্তনীয়ভাবে আবদ্ধ হতে পারে, অথবা তারা সমযোজীভাবে বা খুব ধীর অফ-রেট সহ আবদ্ধ হতে পারে, সেক্ষেত্রে নতুন এনজাইম সংশ্লেষিত না হওয়া পর্যন্ত প্রভাব বজায় থাকে – একটি দীর্ঘ রেসিডেন্স টাইম যা ঔষধের প্লাজমা ঘনত্ব থেকে প্রভাবের সময়কালকে বিচ্ছিন্ন করে। ট্রানজিশন-স্টেট অ্যানালগগুলি বিশেষভাবে শক্তিশালী কারণ তারা উচ্চ-সংশ্লেষ ট্রানজিশন-স্টেট জ্যামিতি অনুকরণ করে এনজাইমের নিজস্ব অনুঘটক কৌশলকে কাজে লাগায় (Copeland 2013; Swinney 2004; Katzung 2020)।
Clinical relevance
এনজাইম ইনহিবিশন বেশ কয়েকটি বহুল ব্যবহৃত ঔষধ শ্রেণীর ক্রিয়া ব্যাখ্যা করে, এবং এর গতিগত বৈশিষ্ট্যগুলি ক্লিনিক্যালি প্রাসঙ্গিক আচরণ ব্যাখ্যা করে – উদাহরণস্বরূপ, কেন একটি সমযোজী বা ধীর প্রতিবর্তনীয় ইনহিবিটর রক্ত থেকে পরিষ্কার হয়ে যাওয়ার অনেক পরেও কাজ করতে পারে। এই বিষয়টি রেফারেন্স এবং শিক্ষার জন্য এনজাইম-ইনহিবিটিং ঔষধগুলির আণবিক এবং গতিগত ভিত্তি বর্ণনা করে; এটি ডোজ বা প্রেসক্রিপশনের নির্দেশিকা প্রদান করে না।
Evidence & guidelines
অনুমোদিত ঔষধগুলির সমীক্ষা দেখায় যে এনজাইমগুলি অন্যতম বৃহত্তম আণবিক-লক্ষ্য শ্রেণী (Overington 2006)। বন্ধন প্রক্রিয়া – বিশেষ করে ধীর-অফ-রেট এবং সমযোজী বন্ধন – এবং থেরাপিউটিক সাফল্যের মধ্যে সংযোগ যান্ত্রিক ফার্মাকোলজি পর্যালোচনাগুলিতে পরীক্ষা করা হয়েছে (Swinney 2004), এবং ইনহিবিটর মূল্যায়নের জন্য গতিগত কাঠামো স্ট্যান্ডার্ড রেফারেন্স কাজগুলিতে বর্ণিত হয়েছে (Copeland 2013)।
History
এনজাইম ইনহিবিশনের পরিমাণগত বর্ণনা বিংশ শতাব্দীর প্রথম দিকের এনজাইম গতিবিদ্যা (Michaelis-Menten কাঠামো) থেকে উদ্ভূত হয়েছে এবং আজ ব্যবহৃত প্রতিযোগিতামূলক, অ-প্রতিযোগিতামূলক এবং অপ্রতিযোগিতামূলক প্যাটার্নগুলিতে প্রসারিত হয়েছে। পরবর্তী কাজগুলি জোর দিয়েছিল যে ইনহিবিটর বন্ধন এবং মুক্তির হার – শুধুমাত্র ভারসাম্য আসক্তি নয় – ঔষধের প্রভাবের সময়কাল নিয়ন্ত্রণ করে, যা সমযোজী এবং ধীর প্রতিবর্তনীয় ইনহিবিশনের দিকে মনোযোগ পুনরায় কেন্দ্রীভূত করে (Copeland 2013; Swinney 2004)।
Debates
- সমযোজী এবং অপ্রতিবর্তনীয় এনজাইম ইনহিবিটরগুলি কি কাঙ্ক্ষিত ঔষধ?
- সমযোজী বা ধীর প্রতিবর্তনীয় বন্ধন প্লাজমা ঘনত্ব নির্বিশেষে দীর্ঘস্থায়ী, লক্ষ্য-নির্বাচনী প্রভাব দিতে পারে, তবে অফ-টার্গেট প্রতিক্রিয়াশীলতা এবং প্রভাব বিপরীত করার অসুবিধার বিষয়ে উদ্বেগ বাড়ায়; ভারসাম্য যান্ত্রিক ফার্মাকোলজিতে একটি চলমান নকশা বিচার।
Related topics
Seminal works
- swinney-2004
- copeland-2013
Frequently asked questions
- প্রতিযোগিতামূলক এবং অ-প্রতিযোগিতামূলক এনজাইম ইনহিবিশনের মধ্যে পার্থক্য কী?
- একটি প্রতিযোগিতামূলক ইনহিবিটর অনুঘটক সাইটের জন্য সাবস্ট্রেটের সাথে প্রতিযোগিতা করে, তাই এর প্রভাব আরও সাবস্ট্রেট দ্বারা কাটিয়ে ওঠা যায়। একটি অ-প্রতিযোগিতামূলক ইনহিবিটর অন্য কোথাও আবদ্ধ হয় এবং এনজাইমের সর্বোচ্চ হারকে এমনভাবে হ্রাস করে যা সাবস্ট্রেট যোগ করে সম্পূর্ণরূপে বিপরীত করা যায় না।
- কেন একটি অপ্রতিবর্তনীয় এনজাইম ইনহিবিটর ঔষধ রক্তপ্রবাহ ছেড়ে যাওয়ার অনেক পরেও কাজ করতে পারে?
- কারণ এটি এনজাইমের সাথে সমযোজীভাবে বা খুব ধীর অফ-রেট সহ আবদ্ধ হয়, প্রভাবিত এনজাইম নিষ্ক্রিয় থাকে যতক্ষণ না কোষ নতুন এনজাইম সংশ্লেষিত করে, তাই প্রভাব প্লাজমাতে ঔষধের উপস্থিতির চেয়ে বেশি সময় ধরে থাকে।