Молекулярные основы действия ферментов - Севери Г.А.
Скачать (прямая ссылка):
арахидоновая кислота и донор электронов выступают как не-
¦мультиплицирующие субстраты. В работах '[27, 29] были детально
рассмотрены результаты исследования кинетики действия PGH-син-тетазы и
строго показана немультипликативность этих двух субстратов. Кинетика
действия PGH-синтетазы включает целый набор интермедиатов, однако без
ущерба для общности рассмотрения она может быть описана простейшей
кинетической схемой (8), где Xi - свободная форма фермента, Xz - комплекс
фермента с арахидоновой кислотой, Х4 - комплекс фермента со вторым
субстратом, ki, kz - лимитирующие стадии химической трансформации.
Сопоставление экспериментально наблюдаемых зависимостей скорости
реакции от концентраций субстратов и ингибитора (см. рис. 7) с
теоретическими зависимостями, приведенными в табл. 1, показывает, что
экспериментальные данные соответствуют кинетической схеме (1) в табл. 1 и
имеют единственное истолкование: ингибитор взаимодействует со свободной
формой фермента, конкурентно вытесняя арахидоновую кислоту из активного
центра.
Следует отметить важную особенность механизма обсуждаемой реакции.
Механизм (8) симметричен относительно четных или нечетных индексов
состояний активного центра. Каталитическое превращение субстратов в
продукты реакции представляет собой замкнутый цикл. Индексация
интермедиатов имеет условный характер, и ее удобно начинать с первого
продукта любой необратимо
мой стадии. В рамках схемы (8) это может быть как интермедиат Xlt так и
интермедиат Х3.
Другими словами, формально эквивалентно, является ли первым
субстратом арахидоновая кислота или восстановитель - донор электрона.
Если предположить, что St - донор электронов, то экспериментальные
данные будут соответствовать механизму 3 (табл. 1). Согласно этому
механизму ингибитор обратимо комплексуется с интермедиатом Х3, т. е.
формой фермента, которая взаимодействует с арахидоновой кислотой. В этом
случае ингибитор выводит из реакции интермедиат Х3, который в комплексе с
ингибитором теряет способность взаимодействовать с арахидоновой кислотой.
Это замечание еще раз подчеркивает однозначность главного выводам
нестероидные противовоспалительные препараты (напроксен, бруфен,
бутадион, анальгин) конкурентно вытесняют арахи-доновую кислоту из
активного центра PGH-синтетазы.
9
Парацетамол и фенацетин не ингибируют PGH-синтетазу
Из изученных нами соединений парацетамол и фенацетин (родственные
структуры) не являются ингибиторами первого фермента синтеза
простагландинов. Вплоть до концентраций 1-10~2 М они не оказывают
практически никакого влияния на скорость окисления арахидоновой кислоты
до простагландина Нг-
Изучение взаимодействия этих веществ с PGH-синтетазой представляет
интерес потому, что они не являются собственно нестероидными
противовоспалительными средствами, поскольку не оказывают отчетливого
противовоспалительного действия на различных моделях воспаления в
эксперименте и не обладают заметной эффективностью при воспалительных
заболеваниях у человека. Однако парацетамол и фенацетин подобно
нестероидным противовоспалительным соединениям оказывают болеутоляющее и
жаропонижающее действие. Между тем известно, что в механизмах развития
этих эффектов, так же как и в механизмах противовоспалительного эффекта,
принципиально важное значение имеет подавление биосинтеза
простагландинов. (см. обзоры: [20, 30, 31 и др.]). Таким образом,
парацетамол и фенацетин сходны с нестероидными противовоспалительными
соединениями в том, что оказывают болеутоляющий и жаропонижающий эффекты,
опосредуемые влиянием на биосинтез PG, но не вызывают
противовоспалительного эффекта, опосредуемого теми же самыми механизмами
влияния на биосинтез PG.
Парацетамол вызывает жаропонижающий эффект, не оказывая при этом (как
аспирин и другие нестероидные противовоспалительные средства)
противовоспалительного действия. Это может быть связано с разной
чувствительностью PGH-синтетаз периферических тканей и мозга к их
ингибиторам.
21
Приведенные данные подтверждают основное положение настоящей работы:
сильные нестероидные противовоспалительные препараты являются
ингибиторами PGH-синтетазы.
Классификация нестероидных противовоспалительных соединений -
ингибиторов PGH-синтетазы
Было изучено ингибирование первичной реакции образования простагландинов
широким рядом соединений, активно используемых в настоящее время в
качестве нестероидных противовоспалительных препаратов. Практически все
изученные соединения являются сильными ингибиторами PGH-синтетазы.
Детальное изучение кинетических закономерностей ингибирования
обнаружило большое разнообразие в механизмах действия лекарственных
препаратов на активность PGH-синтетазы. Данные по ингибированию фермента
суммирует табл. 3. Она показывает, что существуют по крайней мере три
класса противовоспалительных препаратов - ингибиторов PGH-синтетазы.
