Enzyminhibition

Question 1

Aus welchen AS besteht die katalytische Triade der Acetylcholinesterase?

Answer 1

1. Glu
2. His
3. Ser

Question 2

Was macht die AChE und wie macht sie das?

Answer 2

Aufgabe:
Hydrolyse des Neurotransmitters Acetylcholin,
wodurch dessen Signalwirkung aufgehoben wird

Wie: Acetylierung des Serin-OH

Question 3

Wie lautet die Michaelis-Menten-Formel?

Answer 3

1/𝜐0 = 𝐾𝑀/𝜐𝑚𝑎𝑥 ∗ 1/[𝑆] + 1/𝜐𝑚𝑎𝑥

GERADENGLEICHUNG:
y = m*x + b

bzw.
𝜐0 = (𝜐𝑚𝑎𝑥 ∗ [𝑆]) / (𝐾𝑀 + [𝑆])

Question 4

Was bewirken Inhibitoren der kompetitiven Hemmung?

Answer 4

• vmax bleibt gleich
• KM wird scheinbar größer

Je größer der KM-Wert,
desto geringer wird die Affinität des Enzyms zum Substrat

Question 5

Was bewirken Inhibitoren der nicht-kompetitiven Hemmung?

Answer 5

Bindet an eine Bindungsstelle
und beeinflusst die Aktivität des Enzyms.

Bei Enzymen mit mehreren Untereinheiten nennt man dies auch allosterische Hemmung.

• vmax scheinbar erniedrigt
• KM bleibt gleich
• Der Inhibitor hat keinen Einfluss auf die Affinität

Question 6

Was bewirken Inhibitoren der unkompetitiven Hemmung?

Answer 6

Binden an Enzym – Substrat – Komplex.

Es entsteht ein unproduktiver Komplex aus Enzym, Substrat und Inhibitor.

• vmax scheinbar erniedrigt
• KM scheinbar erniedrigt
• führt zu einer scheinbar höheren Affinität des Enzyms zum Substrat

Question 7

Was bewirken irreversible Inhibitoren?

Answer 7

Kovalente Verknüpfung des Hemmstoffes mit dem aktiven Zentrum des Enzyms.

Dieser Hemmstoff verlässt das aktive Zentrum nicht mehr
→ Toxizität.

Question 8

Nenne 2 Gegenmittel bei einer irreversible Hemmung der Acetylcholinesterase!

Answer 8

1. Atropin
2. Toxogonin

Question 9

Wie wird die Reaktionsgeschwindigkeit v berechnet nach der Ableitung des Lambert Beer‘sches Gesetzes?

Answer 9

v = ∆E / (∆t x ϵ x d)

Question 10

Wie wird der Ki-Wert berechnet?

Answer 10

Ki = (Ci * KM) / (KMapp - KM)

Question 11

Nenne 5 Typen der Enzymregulation!

Answer 11

1. Aktivierung von Vorstufen (z.B. Trypsin, Plasmin)
2. kovalente Modifikation (z.B. Phosphorylierung)
3. Rückkopplung (z.B. Produkthemmung)
4. Allosterie
5. Enzyminduktion

Question 12

Welche Einheit hat der Extinktionskoeffizient ε?

Answer 12

L/(mol×cm)

Question 13

Warum inhibiert Aspirin die Cyclooxygenase suizidal?

Answer 13

Acetylierung des Serinrestes

Question 14

Nenne 2 irreversible Inhibitoren der AChE!

Answer 14

• Parathion (Insektizid)
• Sarin (Nervengas)

Question 15

Nenne einen kompetetiven Inhibitor der AChE!

Answer 15

Hexamethonium

Question 16

Nenne einen langsamen reversiblen Inhibitor der AChE!

Answer 16

Carbamoylierung (z.B. Physiostigmin)

Question 17

Wie läuft die Reaktion der AChE ab?

Answer 17

1. Acetylcholin wird durch WW aktiv zur anionischen Bindungsstelle in die Tasche gezogen
2. Schritt
   - Acetylierung der OH-Gruppe des Serins (Esterbindung)
   - Erniedrigung des pks-Werts der OH-Gruppe von Serin
   - Cholin wird frei
3. Schritt
   - Deacetylierung (Hydrolyse) des Enzyms - Acetat wird frei
   - geschwindigkeitsbestimmender Schritt
4. AChE ist wieder im Ausgangszustand

Question 18

Wodurch kann die PKA aktiviert werden?

Answer 18

cAMP

Question 19

Was beschreibt die Interkonversion?

Answer 19

„An- und Abschalten“ eines Enzyms (durch PKA)

Question 20

In welcher Form sind allosterische Aktivatoren stabilisiert?

Answer 20

Stabilisiert R-Form (r = relaxed)

Question 21

In welcher Form sind allosterische Inhibitoren stabilisiert?

Answer 21

Stabilisiert T-Form (t = tense)

Question 22

Welche 2 Typen der allosterischen Regulation gibt es?

Answer 22

K-Typ:
Effektoren binden ans Enzym u. erschweren o. erleichtern so Bindung d. Substrat ans aktive Zentrum

V-Typ:
Effektoren binden ans Enzym und verändern damit seine katalytische Fähigkeit (Geschwindigkeit)

Question 23

Was ist der Ki-Wert und welche Einheit besitzt sie?

Answer 23

• DissoziationsKONSTANTE des Inhibitor-Enzym-Komplexes
• Je kleiner der ki-Wert, desto höher ist die Bindungsaffinität des Hemmstoffs für das Enzym
• mol/L