БИОХИМИЯ, 2018, том 83, вып. 2, с. 212–224
УДК 577.151.01
Отрицательная кооперативность взаимодействия конкурентного ингибитора напроксена с простагландин-Н-синтазой-1 может быть описана как неконкурентное взаимодействие ингибитора с гетерогенным препаратом фермента*
1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Международный биотехнологический центр, 119991 Москва, Россия
2 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, факультет биоинженерии и биоинформатики, 119991 Москва, Россия; электронная почта: biocentr@list.ru
Поступила в редакцию 28.04.2017
После доработки 30.08.2017
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: PGHS-1, COX-1, циклооксигеназа, НПВП, ингибиторы, напроксен, Алив, кинетика, кооперативность, гомодимер.
Аннотация
Кинетический механизм действия нестероидных противовоспалительных препаратов (НПВП) на главную для них фармакологическую мишень, фермент простагландин-Н-синтазу (PGHS), до сих пор не установлен. Показано, что ингибирование PGHS-1 из везикулярных желез барана представителем НПВП напроксеном не демонстрирует конкурентный по отношению к арахидоновой кислоте характер и не описывается в рамках обычно используемых схем, но может быть описано с учетом наличия отрицательной кооперативности циклооксигеназных активных центров гомодимерного PGHS-1 при связывании напроксена (первая молекула напроксена образует более прочный комплекс (K1 = 0,1 мкМ), чем вторая (K2 = 9,2 мкМ)). Кажущийся неконкурентным наблюдаемый характер взаимодействия напроксена с ферментом объясняется медленной диссоциацией фермент-ингибиторных комплексов. Оказалось, что те же экспериментальные данные описываются и без привлечения представлений о взаимодействии между субъединицами фермента, но в предположении о наличии смеси двух форм фермента с константами ингибирования Kα = 0,05 мкМ и Kβ = 18,3 мкМ. Теоретическое рассмотрение и численные расчеты показали, что такое явление кинетической конвергенции двух моделей имеет общий характер: при K2 >> K1 порождаемые кооперативной моделью кинетические закономерности (как в состоянии равновесия, так и для кинетики ингибирования) описываются схемой, предусматривающей наличие двух форм фермента с константами ингибирования Kα = K1/2, Kβ = 2 · K2. При K2 << K1 кооперативная модель проявляет себя как схема одновременного присоединения к ферменту двух молекул ингибитора с наблюдаемой константой ингибирования K (K = K1 · K2). Сведение отрицательной кооперативности к простой неоднородности препарата фермента по сродству к ингибитору может служить удобным и простым способом для практического описания таких явлений в энзимологии, биотехнологии, фармакологии и других областях.
Текст статьи
Сноски
* Приложение к статье на английском языке опубликовано на сайте журнала «Biochemistry» (Moscow) и на сайте издательства Springer (Link.springer.com), том 83, вып. 2, 2018.
** Адресат для корреспонденции.