Enzymologie III

Question 1

Welche zwei Inhibitorklassen werden unterschieden?

Answer 1

Reversible Inhibitoren und irreversible Inhibitoren

Question 2

Kompetitive Inhibitoren:
1. Wo wird Lovostatin eingesetzt?
2. Welches Enzym inhibiert es?

Answer 2

1. Cholesterinsenker
2. HMG-CoA-Reduktase

Question 3

Kompetitive Inhibitoren:
1. Wo wird Captopril eingesetzt?
2. Welches Enzym inhibiert es?

Answer 3

1. Antihypertonikum
2. ACE

Question 4

Kompetitive Inhibitoren:
1. Nenne Beispiele für Analgetika!
2. Welches Enzym wird inhibiert?

Answer 4

1. Beispiele:
   - Acetylsalicylsäure
   - Paracetamol
   - Ibuprofen
2. Cyclooxygenase (COX)

Question 5

kompetitive Inhibitoren:

1. Was machen kompetitive Inhibitoren?
2. Wie verändern sich Km und vmax?

Answer 5

1. Erniedrigen die Konzentration des freien, für die Substratbindung verfügbaren Enzyms
2. Km und vmax
   - In Gegenwart des Inhibitors erhöht sich KM der ungehemmten
   Reaktion auf KM’
   - Vmax ist unverändert

Question 6

Wie funktionieren kompetitive Inhibitoren?

Answer 6

• Ähnelt ein Inhibitor [I] einem Substrat [S] kann er reversibel mit einem Enzym zum Enzym-Inhibitor-Komplex [EI] reagieren
• Sind Inhibitor und Substrat gleichzeitig anwesend konkurrieren beide Stoffe um die Bindung an das Enzym
  –> Kompetition um das aktive Zentrum

Question 7

Durch welchen kompetitiven Inhibitor wird die Succinat-Dehydrogenase gehemmt?

Answer 7

Malonat

Question 8

Um welches Enzym konkurrieren Ethanol und Methanol (Methanolvergiftung)?

Answer 8

Alkohol-Dehydrogenase

Question 9

Unkompetitive Hemmungen:

1. Wie funktionieren Unkompetitive Hemmungen?
2. Wie verändern sich Km und vmax?

Answer 9

1. Inhibitor bindet an den Enzym-Substrat-Komplex
2. Km und vmax:
   - Km und Vmax werden vermindert
   - Vmax/Km bleibt gleich
   - Durch die Erhöhung der Substratkonzentration kann Vmax nicht beeinflusst werden!

Question 10

Nicht-kompetitive Hemmungen:

1. Wie funktionieren Nicht-kompetitive Hemmungen?
2. Wie verändern sich Km und vmax?

Answer 10

1. Inhibitoren binden nicht am aktiven Zentrum, sondern an eigener Bindungsstelle
2. Km und vmax
   - Keine Konkurrenz zwischen Inhibitoren und Substrat (Km bleibt unverändert)
   - Enzyme, die den Inhibitor gebunden haben, sind weniger
   oder nicht mehr aktiv (Vmax ist herabgesetzt)

Question 11

Welche zwei “besonderen” Inhibitionen gibt es noch?
Nenne jeweils ein Beispiel!

Answer 11

1. Substrathemmung:
   Phosphofruktokinase (ATP)
2. Produkthemmung:
   Hexokinase (Glucose 6-Phosphat)

Question 12

α1-Proteaseinhibitor:

1. Was sind/machen α1-Proteaseinhibitoren?
2. Zu welcher Inhibitorklasse gehören sie?

Answer 12

1. physiologischer Hemmer der Leukocyten-Elastase
2. Irreversible Inhibition

Question 13

Wie funktionieren Irreversible Inhibitionen anhand des Beispiels vom α1-Proteaseinhibitor?

Answer 13

• Spaltung einer Peptidbindung führt zu einer massiven Konformationsänderung des Inhibitors,
• verhindert eine weitere Katalyse
• Reaktion verharrt auf der Stufe des Acyl-Enzym- Intermediats

Question 14

α1-Proteaseinhibitor-Defizienz:
1. Wie entsteht Methioninsulfoxid?
2. Was macht Methioninsulfoxid?

Answer 14

1. Oxidation des α1-Proteaseinhibitors (z.B. durch Rauchen)
2. Folgen:
   - Methioninrest ist Teil des reaktiven Zentrums des Inhibitors
   - für die Bindung an Elastase notwendig
   - soll die Peptidbindung carboxyterminal von Methionin in einem suizidalen Katalyseschritt spalten
   - Methioninsulfoxid wird von der Elastase jedoch nicht erkannt: Das Enzym kann nicht mehr gehemmt werden

Question 15

Welche Arten von kovalenten Inhibitorbindungen gibt es?

Answer 15

1. Irreversible Inhibitoren
2. Diisopropylfluorphosphat (DFP): Insektizide
3. Kampfgase