प्रतिस्पर्धी अवरोधन

प्रतिस्पर्धी अवरोधन तब होता है जब एक अवरोधक और क्रियाधार एक एंजाइम पर एक ही बंधन स्थल के लिए प्रतिस्पर्धा करते हैं, ताकि एक समय में केवल एक ही सक्रिय स्थल पर कब्जा कर सके। क्योंकि अधिक क्रियाधार अवरोधक को मात दे सकता है, प्रतिस्पर्धी अवरोधन स्पष्ट Km को बढ़ाता है जबकि अधिकतम वेग Vmax अपरिवर्तित रहता है।

Definition

प्रतिस्पर्धी अवरोधन प्रतिवर्ती अवरोधन का एक रूप है जिसमें अवरोधक मुक्त एंजाइम को सक्रिय स्थल पर या उसके पास क्रियाधार के साथ पारस्परिक अपवर्जन में बांधता है, जिससे Vmax को बदले बिना स्पष्ट Km बढ़ जाता है।

Scope

यह प्रविष्टि प्रतिस्पर्धी अवरोधकों के बंधन तर्क, माइकलिस-मेंटेन मापदंडों पर उनके विशिष्ट प्रभाव, अवरोधन स्थिरांक Ki, और प्रतिस्पर्धी अवरोधन को अन्य प्रतिवर्ती प्रकारों से कैसे अलग किया जाता है, को शामिल करती है। यह एक कार्यप्रणाली और जैव रासायनिक संदर्भ है, न कि नैदानिक मार्गदर्शन।

Core questions

• क्या क्रियाधार सांद्रता बढ़ाने से अवरोधन दूर होता है?
• क्या Vmax संरक्षित रहता है जबकि स्पष्ट Km बढ़ता है?
• अवरोधक क्रियाधार स्थल के सापेक्ष कहाँ बंधता है?

Key concepts

• अवरोधक और क्रियाधार का पारस्परिक अपवर्जन
• अपरिवर्तित Vmax, बढ़ा हुआ स्पष्ट Km
• अवरोधन स्थिरांक (Ki)
• अतिरिक्त क्रियाधार द्वारा पारगम्यता
• लाइनवीवर-बर्क रेखाएं 1/v अक्ष पर प्रतिच्छेद करती हैं

Key theories

पारस्परिक-अपवर्जन बंधन मॉडल

प्रतिस्पर्धी अवरोधन को अवरोधक और क्रियाधार द्वारा मुक्त एंजाइम को पारस्परिक रूप से अनन्य तरीके से बांधने के रूप में मॉडल किया जाता है; स्थिर-अवस्था उपचार एक अपरिवर्तित Vmax और कारक (1 + [I]/Ki) द्वारा स्केल किए गए एक स्पष्ट Km की भविष्यवाणी करता है।

Mechanisms

एक प्रतिस्पर्धी अवरोधक मुक्त एंजाइम को बांधता है, आमतौर पर सक्रिय स्थल पर या उसके साथ अतिव्यापी होता है, जिससे बंधे होने पर क्रियाधार के बंधन को रोका जा सके। क्योंकि बंधन प्रतिवर्ती और पारस्परिक रूप से अनन्य है, क्रियाधार सांद्रता बढ़ाने से संतुलन एंजाइम-क्रियाधार कॉम्प्लेक्स की ओर स्थानांतरित हो जाता है और अवरोधन को पूरी तरह से दूर किया जा सकता है; इसलिए Vmax अपरिवर्तित रहता है जबकि स्पष्ट Km कारक (1 + [I]/Ki) से बढ़ जाता है (गोल्डस्टीन, 1944; कॉर्निश-बोडेन, 2012)। एक डबल-रेसिप्रोकल (लाइनवीवर-बर्क) प्लॉट पर विभिन्न अवरोधक सांद्रता के लिए रेखाएं 1/v अक्ष पर प्रतिच्छेद करती हैं। प्रतिस्पर्धी अवरोधकों के लिए चेंग-प्रुसोफ संबंध मापी गई IC50 को Ki और क्रियाधार सांद्रता से जोड़ता है (चेंग और प्रुसोफ, 1973)।

Clinical relevance

कई दवाएं प्रतिस्पर्धी अवरोधक हैं जो प्राकृतिक क्रियाधार से मिलती-जुलती हैं और सक्रिय स्थल के लिए प्रतिस्पर्धा करती हैं; पारगम्यता को समझना यह समझाने में मदद करता है कि उनका प्रभाव क्रियाधार या सह-कारक स्तरों पर क्यों निर्भर कर सकता है (कोपलैंड, 2013)। यह प्रविष्टि संदर्भ और शिक्षा के लिए तंत्र का वर्णन करती है और खुराक या उपचार सलाह नहीं देती है।

History

प्रतिस्पर्धी अवरोधन का अन्य प्रतिवर्ती प्रकारों से गतिज अंतर 1940 के दशक तक एंजाइम गतिकी के स्थिर-अवस्था ढांचे के भीतर औपचारिक रूप दिया गया था (गोल्डस्टीन, 1944), और प्रायोगिक रूप से सुविधाजनक IC50 और प्रतिस्पर्धी अवरोधकों के लिए आंतरिक स्थिरांक Ki के बीच संबंध को चेंग और प्रुसोफ ने 1973 में निर्धारित किया था (चेंग और प्रुसोफ, 1973)।

Key figures

• Avram Goldstein
• Athel Cornish-Bowden
• Yung-Chi Cheng
• William Prusoff

Seminal works

• goldstein-1944
• cheng-prusoff-1973

Frequently asked questions

आप कैसे बता सकते हैं कि एक अवरोधक प्रतिस्पर्धी है?

अधिक क्रियाधार जोड़ने से अवरोधन दूर हो जाता है, अधिकतम वेग Vmax अपरिवर्तित रहता है, और स्पष्ट Km बढ़ता है; एक डबल-रेसिप्रोकल प्लॉट पर विभिन्न अवरोधक स्तरों के लिए रेखाएं 1/v अक्ष पर मिलती हैं।

प्रतिस्पर्धी अवरोधन में Vmax समान क्यों रहता है?

क्योंकि बहुत अधिक क्रियाधार सांद्रता पर क्रियाधार सक्रिय स्थल के लिए अवरोधक को मात देता है, इसलिए एंजाइम अभी भी अपनी पूरी अधिकतम दर तक पहुंच सकता है।