محفز

في علم الأحياء الجزيئي ، المحفز هو جزيء ينظم التعبير الجيني . ^{[ 1 ]} يعمل المحفز بطريقتين؛ وهما:

• عن طريق تعطيل الكابتات . يُعبَّر عن الجين لأن المحفز يرتبط بالكبت. يمنع ارتباط المحفز بالكبت الكابت من الارتباط بالمشغل . عندها يمكن لبوليميراز الحمض النووي الريبي أن يبدأ بنسخ جينات الأوبيرون .
• عن طريق الارتباط بالمنشطات . ترتبط المنشطات عمومًا بشكل ضعيف بتسلسلات الحمض النووي المنشطة ما لم يكن هناك محفز. يرتبط المنشط بالمحفز، ويرتبط المركب بتسلسل التنشيط، مما يؤدي إلى تنشيط الجين المستهدف. ^{[ 2 ]} إزالة المحفز توقف عملية النسخ. ^{[ 2 ]}

نظراً للحاجة إلى جزيء محفز صغير، يُطلق على زيادة التعبير عن الجين المستهدف اسم التحفيز . ^{[ 2 ]} يُعدّ أوبيرون اللاكتوز مثالاً على نظام قابل للتحفيز. ^{[ 2 ]}

ترتبط البروتينات الكابتة بشريط الحمض النووي وتمنع بوليميراز الحمض النووي الريبي من الارتباط بالحمض النووي وتخليق الحمض النووي الريبي الرسول. ترتبط المحفزات بالبروتينات الكابتة، مما يؤدي إلى تغيير شكلها ومنعها من الارتباط بالحمض النووي. وبالتالي، تسمح هذه البروتينات بعملية النسخ، ومن ثم التعبير الجيني.

لكي يُعبَّر عن الجين ، يجب نسخ تسلسل الحمض النووي الخاص به (في عملية تُعرف بالنسخ ) لإنتاج جزيء أصغر متحرك يُسمى الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA)، والذي يحمل تعليمات تصنيع البروتين إلى الموقع الذي يُصنَّع فيه (في عملية تُعرف بالترجمة ). يمكن لأنواع عديدة من البروتينات أن تؤثر على مستوى التعبير الجيني عن طريق تحفيز النسخ أو تثبيطه. في بدائيات النوى (مثل البكتيريا)، غالبًا ما تعمل هذه البروتينات على جزء من الحمض النووي يُعرف بالمُشغِّل في بداية الجين. يبدأ النسخ عندما يرتبط إنزيم بوليميراز الحمض النووي الريبوزي ، وهو الإنزيم الذي ينسخ التسلسل الجيني ويُصنِّع الحمض النووي الريبوزي الرسول، بشريط الحمض النووي، وذلك في موضع يُسمى المُحفِّز .

تُعدّل بعض الجينات بواسطة مُنشّطات ، والتي يكون لها تأثير معاكس لتأثير المُثبّطات على التعبير الجيني. كما يمكن للمُحفّزات أن ترتبط ببروتينات المُنشّطات، مما يسمح لها بالارتباط بالحمض النووي المُشغّل حيث تُحفّز نسخ الحمض النووي الريبوزي (RNA).

لا تُصنف الروابط التي ترتبط بتعطيل البروتينات المنشطة، بالمعنى التقني، على أنها محفزات، لأنها تؤدي إلى منع النسخ.

يحفز المحفز المؤشر أو المحفز بشكل متوقع عملية الأيض عبر مسار معين ، ويستخدم بشكل شائع في الدراسات السريرية المستقبلية لتفاعلات الأدوية . ^{[ 4 ]}

المحفزات القوية والمتوسطة والضعيفة هي أدوية تقلل من المساحة تحت المنحنى (AUC) للركائز الحساسة لمسار أيضي معين بنسبة ≥80%، و≥50% إلى <80%، و≥20% إلى <50%، على التوالي. ^{[ 4 ]}