Простой подход к первичному анализу зависимого от времени ингибирования фермента: различение между действием механизм-активируемого и прочно-связанного ингибитора

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

pdf (English) html html (English)
Опубликован: Apr 16, 2020
DOI: https://doi.org/10.18097/BMCRM00115
Ключевые слова:
ингибирование фермента; зависимое от времени и температуры ингибирование; механизм-активируемые ингибиторы; обратимые прочносвязанные ингибиторы

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

О.А. Бунеева
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, 119121, Москва, ул. Погодинская, 10
Л.Н. Аксенова
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, 119121, Москва, ул. Погодинская, 10
А.Е. Медведев
Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича, 119121, Москва, ул. Погодинская, 10

Аннотация

Увеличение ингибирования фермента при длительной инкубации ферментного препарата с химическим веществом, может быть связано как с формированием нековалентного комплекса фермент-ингибитор, так и с образованием ковалентного фермент-ингибиторного комплекса. Последний включает каталитическое превращение необратимого ингибитора («плохого» субстрата) в реакционноспособный продукт, который образует ковалентный аддукт с ферментом и, таким образом, необратимо инактивирует молекулу фермента. Используя простой подход, основанный на сравнении ингибирования фермента после преинкубации с потенциальным ингибитором при 4ºC или 37ºC, мы проанализировали ингибирование моноаминоксидазы A (MAO A) известными ингибиторами MAO паргилином и пирилиндолом (пиразидолом). МАО А ингибирующая активность пирлиндола (обратимого прочно связанного ингибитора МАО А) после промывки митохондрий, была практически одинаковой для инкубации как при 4°С, так и при 37°С. В отличие от пирлиндола, эффект паргилина (необратимого механизм-активируемого ингибитора МАО) сильно зависел от температуры инкубационной среды. При 37ºC остаточная активность MAO A после промывки митохондриальной фракции была значительно ниже, чем в образцах митохондрий, инкубированных с паргилином при 4ºC. Результаты данного исследования показывают, что с помощью анализа зависимости ингибирования как от времени, так и от температуры можно различать действие необратимых механизм-активируемых ингибиторов и обратимых прочносвязанных ингибиторов целевого фермента.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Как цитировать
Бунеева O., Аксенова L., & Медведев A. (2020). Простой подход к первичному анализу зависимого от времени ингибирования фермента: различение между действием механизм-активируемого и прочно-связанного ингибитора. Biomedical Chemistry: Research and Methods, 3(1), e00115. https://doi.org/10.18097/BMCRM00115
Выпуск
Том 3 № 1 (2020)
Раздел
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Библиографические ссылки

  1. Anderson M., Tipton K., Estimation of monoamine oxidase concentrations in soluble and membrane-bound preparations by inhibitor binding. J. Neural Transm. 1994, 41 (Suppl), 47-53. DOI
  2. Buneeva O.A., Medvedeva M.V., Medvedev A.E. (2008) Analysis of ubiquitin-dependent regulation of the monoamine oxidase sensitivity to proteolysis and specific inhibition by pargyline. Biomed. Khim., 54(6), 720-726.
  3. Mashkovskii M.D., Gorkin V.Z., Andreeva N.I., Verevkina I.V., Siniukhin V.N. (1975) Study of the mechanism of action of the new antidepressant pyrazidol. Farmakol. Toksikol. 38(5), 531-536
  4. Macedo, A., Leiria, E. and Filipe, A. (2011). Pirlindole in the Treatment of Depression. Clin. Drug Investig. 31, 61–71 DOI
  5. Gorkin V.Z. (1985) Studies on the nature and specific inhibition of monoamine oxidases. In: Neuropharmacology-85, Kelemen K., Magyar K., Vizi E.S, Budapest: Akamediai Kiado, pp. 9-14.
  6. Medvedev A.E., Shvedov V.I., Chulkova T.M., Fedotova O.A., Saederup E., Squires R.F. The influence of antidepressant pirlindole and its dehydro-derivative on the activity of monoamine oxidase A and GABAA receptor binding. J. Neural Transm. 1998, 52 (Suppl), 337-342. DOI
  7. Medvedev A.E., Kirkel A.Z., Kamyshanskaya N.S., Axenova L.N., Moskvitina T.A., Gorkin V.Z., Andreeva N.I., Golovina S.M., Mashkovsky M.D. (1994) Inhibition of monoamine oxidase by novel antidepressant tetrindole. Biochem. Pharmacol., 47, (2), 303-308. DOI
  8. Bradford, M. (1976) A rapid and sensitive method for the quantification of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal. Biochem., 72 (1–2), 248–254. DOI
  9. Medvedev A.E., Veselovsky A.V., Shvedov V.I., Tikhonova O.V., Moskvitina T.A., Fedotova O.A., Axenova L.N., Kamyshanskaya N.S., Kirkel A.Z., Ivanov A.S. (1998) Inhibition of monoamine oxidase by pirlindole analogues: 3D-QSAR and CoMFA analysis. J. Chem. Inf. Comput. Sci., 38, 1137-1144. DOI
  10. Youdim M.B., Edmondson D., Tipton K.F. (2006) The therapeutic potential of monoamine oxidase inhibitors. Nat. Rev. Neurosci., 7(4), 295-309. DOI
  11. Flockhart DA. (2012) Dietary restrictions and drug interactions with monoamine oxidase inhibitors: an update. J. Clin. Psychiatry;73 (Suppl 1), 17-24. DOI
  12. Krippendorff B-F., Neuhaus R., Lienau P., Reichel A. and Huisinga W. (2009) Mechanism-based inhibition: deriving Ki and kinact directly from time-dependent IC50 values. J. Biomol. Screen., 14(8), 913-923. DOI
  13. Curet O., Damoiseau G., Aubin N., Sontag N., Rovei V., Jarreau F.X. (1996) Befloxatone, a new reversible and selective monoamine oxidase-A inhibitor. I. Biochemical profile. J. Pharmacol. Exp. Ther. 277(1), 253-264.