L-serine dehydratase Inibitori

Gli inibitori comuni della L-serina deidratasi includono, ma non solo, la soluzione di idrossilammina CAS 7803-49-8, l'acido 3-mercaptopropionico CAS 107-96-0, la fenilidrazina CAS 100-63-0, il (meta)arsenito di sodio CAS 7784-46-5 e l'acetato di piombo (II) CAS 301-04-2.

Gli inibitori chimici della L-serina deidratasi possono ostacolare efficacemente la funzione dell'enzima attraverso vari meccanismi d'azione. L'idrossilammina, ad esempio, ostacola l'attività catalitica della L-serina deidratasi reagendo con il suo cofattore piridossal fosfato (PLP). Questa reazione forma una base di Schiff che impedisce all'enzima di catalizzare la deaminazione della L-serina. Il cianuro ha un approccio diverso: si lega al ferro all'interno del cluster ferro-zolfo dell'enzima, essenziale per la sua funzione catalitica, inibendone direttamente l'attività. Analogamente, l'acido 3-mercaptopropionico compete con il substrato naturale legandosi al sito attivo della L-serina deidratasi, bloccando l'accesso al substrato e quindi inibendo l'enzima.

Altre sostanze chimiche agiscono indirettamente, ma in modo specifico sull'attività catalitica della L-serina deidratasi. Il malonato, ad esempio, è un inibitore competitivo della succinato deidrogenasi, un enzima correlato alla via metabolica. Inibendo la succinato deidrogenasi, il malonato aumenta i livelli di succinato, il che può portare all'inibizione del prodotto della L-serina deidratasi. La fenilidrazina forma un complesso idrazonico con il cofattore PLP, un componente critico del sistema enzimatico della L-serina deidratasi, impedendo la normale funzione dell'enzima. L'arsenito e l'acetato di piombo possono legarsi ai gruppi tiolici dell'enzima, alterandone potenzialmente la conformazione o il sito attivo, con conseguente inibizione. Il fluoroacetato di sodio viene metabolizzato in fluorocitrato, che inibisce l'aconitasi e determina l'accumulo di citrato, che a sua volta può inibire gli enzimi collegati all'aconitasi nella via metabolica, compresa la L-serina deidratasi. Altre azioni inibitorie includono l'inibizione della glutammina sintetasi da parte della metionina sulfossimina, che può causare un aumento dei livelli di ammoniaca che influisce sulle funzioni della L-serina disidratasi legate al metabolismo dell'azoto. Lo iodoacetato alchila i residui di cisteina all'interno dell'enzima, interrompendone l'attività. Il cloruro di cadmio può sostituire gli ioni metallici essenziali nei metalloenzimi; nel caso della L-serina deidratasi, potrebbe sostituire il ferro nel cluster ferro-zolfo, con conseguente perdita di attività. Infine, la capacità del nitrato d'argento di legarsi a gruppi elettron-donatori come i tioli può portare all'inattivazione di enzimi contenenti tioli, tra cui la L-serina disidratasi, legandosi a residui essenziali contenenti tioli e interrompendo l'integrità funzionale dell'enzima.