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Entkoppler

Englisch: uncoupling protein, UCP

1 Definition

Entkoppler sind Stoffe, die die chemiosmotische Kopplung des durch die Atmungskette generierten Protonengradienten mit der ATP-Synthese aufheben. Man spricht bei dieser Aufhebung der chemiosmotischen Kopplung auch von einer Aufhebung der Atmungskontrolle.

2 Wirkmechanismus

Entkoppler ermöglichen einen passiven Rückstrom der Protonen entlang ihres Gradienten über die innere Mitochondrienmembran unter Umgehung der FOF1-ATPase. Dadurch wird die Energie des Gradienten nicht in ATP gespeichert, sondern als Wärme frei.

3 Entkoppelnde Stoffe

Entkoppelnde Eigenschaften haben insbesondere lipophile, schwache, organische Säuren, da sie sowohl protoniert als auch deprotoniert frei über die Membran diffundieren können.

3.1 Thermogenin

Ein physiologischer Entkoppler bei Säugetieren ist das Thermogenin oder UCP1 (uncoupling protein 1). Dieses Protein ist insbesondere in den Mitochondrien des braunen Fettgewebes enthalten, welches Neugeborene in hohem Maße besitzen. Es ermöglicht, im Gegensatz zu juvenilen und adulten Organismen, die zitterfreie Thermogenese. UCP1 kann selten auch bei Erwachsenen mit Phäochromozytomen oder auch bei bei längeren Aufenthalten in der Kälte auftreten. Es wird durch ß-adrenerge Agonisten reguliert.

3.2 2,4-Dinitrophenol

Das Dinitrophenol 2,4-DNP ist ein künstlicher Entkoppler. In den 1930er-Jahren war es als Mittel gegen Fettleibigkeit erhältlich, bevor seine breite Toxizität bekannt wurde.

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