Was ist Enzymhemmung?
Enzyminhibition ist eine Reaktion zwischen einem Molekül und einem Enzym, die die Wirkung des Enzyms entweder vorübergehend oder dauerhaft blockiert, abhängig von der Art des beteiligten Enzyminhibitors. Dieser Prozess findet ständig in der Natur statt und findet beim Menschen eine Reihe von Anwendungen, unter anderem bei der Formulierung von Arzneimitteln und der Entwicklung bestimmter Produkte. Es gibt verschiedene Arten der Enzymhemmung, an denen verschiedene Arten von Molekülen und Prozessen beteiligt sind.
Die unspezifische Enzymhemmung beinhaltet die Exposition gegenüber einem Molekül, das nicht spezifisch auf ein Enzym abzielt und dennoch eine hemmende Wirkung hat. Beispielsweise bauen sich viele Proteine als Reaktion auf Alkoholexposition ab, und das Einbringen von Alkohol in einen Organismus kann die Aktivitäten einer Reihe von Enzymen hemmen. Säuren haben ähnliche Wirkungen. Ebenso neigt Hitze dazu, Enzyme zu denaturieren, die Proteinstränge auseinander zu ziehen und sie unwirksam zu machen; Aus diesem Grund wird das Fleisch beim Kochen weicher, da die Proteine im Fleisch denaturiert werden und anfangen, sich zu zersetzen.
Bei spezifischer Enzymhemmung interagiert ein Molekül direkt mit den Proteinen im Enzym. Irreversible Enzyminhibitoren haben die Fähigkeit, die Struktur des Proteins dauerhaft zu verändern, und der Prozess kann nicht rückgängig gemacht werden. Die reversible Enzymhemmung kann die Wirkung eines Enzyms vorübergehend blockieren, ist jedoch nicht von Dauer. Dieser Prozess kann auf verschiedene Arten ablaufen, unter anderem durch kompetitive Hemmung, wobei das Molekül einem anderen Molekül ähnelt, das mit dem Enzym interagiert, und um Rezeptorstellen konkurriert, wodurch das Enzym weniger aktiv wird oder unbrauchbar wird, indem verhindert wird, dass es einrastet auf das Molekül, mit dem es arbeiten soll.
Pharmaunternehmen nutzen dieses Verfahren zu ihrem Vorteil bei der Entwicklung von Medikamenten. Die meisten therapeutischen Medikamente wirken über die Enzymhemmung. Wenn der Patient das Medikament einnimmt und die Moleküle im Körper freigesetzt werden, interagieren sie mit Enzymen, um schädliche Prozesse wie unkontrollierte Entzündungen zu stoppen. In Laboratorien arbeiten Forscher ständig an neuen Verbindungen, um festzustellen, ob sie potenzielle Verwendungszwecke haben, und um ihren Inhalt herauszufiltern, damit sie verstanden werden können.
Enzymhemmung kann andere Anwendungen haben. Schädlingsbekämpfung beruht häufig auf diesem Prozess, indem unerwünschte Schädlinge Chemikalien ausgesetzt werden, die chemische Prozesse in ihrem Körper stören. Ebenso greifen viele Herbizide in die innere Biologie der Zielpflanzen ein, um deren Wachstum zu verhindern oder sie abzutöten. Die Inhibierung von Enzymen kann auch bei der Herstellung von Produkten von Lebensmittelstabilisatoren bis hin zu chemischen Wasserbehandlungen eingesetzt werden.