Ингибирование и активация клеточного роста

Практически для всех клеточных популяций характерно из­менение скорости роста под действием ингибиторов и активато­ров.

Классификация ингибиторов и активаторов:

1. По «мишени», на которую действует вещество: а) ингибито­ры, действующие на ДНК, например налидиксоновая кислота; б) ингибиторы, действующие на РНК, например актиномицин D; в) ингибиторы синтеза белка, например хлорамфеникол (левомицетин), эритромицин, тетрациклин; г) ингибиторы син­теза клеточной стенки, например пенициллин; д) мембраноак­тивные вещества, например толуол, хлороформ; е) ингибиторы энергетических процессов, например 2,4-динитрофенол; ж) ингибиторы лимитирующего фермента. Таких веществ доста­точно много. Чувствительность ферментов к их действию зависит от природы функциональных групп активного центра конкрет­ного фермента.

2. По кинетике действия: а) необратимые ингибиторы и акти­ваторы; б) обратимые ингибиторы и активаторы.

Следует заметить, что для кинетики роста клеток также ха­рактерно наличие процессов ингибирования избытком субстра­та и продуктом. Удельная скорость роста клеточной культуры в этом случае описывается следующим уравнением:

(7)

Рассмотрим наиболее важные с точки зрения кинетики кле­точного роста случаи ингибирования и активации.

1. Полное конкурентное ингибирование (α→∞,β = 0). В этом случае удельная скорость роста клеток описывается уравнением

(8)

В двойных обратных координатах наблюдается пучок прямых, пересекающихся на оси ординат (рис. 1.5.).

2. Полное неконкурентное ингибирование (α = 1, β = 0). В этом случае удельная скорость роста культуры определяется выраже­нием

(9)

При этом в двойных обратных координатах наблюдается пу­чок прямых, пересекающихся на оси абсцисс.

3. Неконкурентная активация (α = 1, β > 1). Максимальная скорость роста в этом случае увеличивается:

(10)

В двойных обратных координатах данный случай практически неотличим от случая неконкурентного ингибирования (рис. 1.6.).

4. Смешанные типы ингибирования и активации (α 1, β 1).