Nichtkompetitive Hemmung
Synonym: nicht-kompetitive Hemmung
Definition
Die nichtkompetitive Hemmung ist eine Form der Enzymhemmung, bei der durch die Bindung des Inhibitors an das Enzym die Substratbindung nicht beeinträchtigt wird. Der Inhibitor bindet meist an ein allosterisches Zentrum eines Enzyms. Dies führt dazu, dass die katalytische Aktivität des Enzyms gehemmt wird, ohne die Affinität des Enzyms zum Substrat zu beeinflussen.
Hintergrund
Bei der nichtkompetitiven Hemmung bindet der Inhibitor nicht an das aktive Zentrum des Enzyms. Daher kann das Substrat weiterhin mit dem Enzym-Inhibitor-Komplex eine Reaktion eingehen – die normale Enzymreaktion findet jedoch nicht statt, so dass keine Produkte entstehen. Ein Sonderfall der nichtkompetitiven Hemmung ist die allosterische Hemmung.
Kinetik
Bei der reinen nichtkompetitiven Hemmung kommt es zu einer Senkung der Maximalgeschwindigkeit (Vmax) der Enzymreaktion bei unveränderter Michaelis-Menten-Konstante (Km). In der Praxis liegt jedoch häufig eine gemischte Hemmung vor, bei der die Vmax vermindert ist und sich die Km – abhängig von der bevorzugten Bindung des Inhibitors an das Enzym oder den Enzym-Substrat-Komplex – entweder erhöht oder erniedrigt.
Beispiele
- Schwermetalle: z.B. Quecksilber, Silber, Blei, Cadmium, Zinn binden i.d.R. an negative Stellen der Aminosäureketten von Proteinen
- Cyanid hemmt die Cytochrom-c-Oxidase nichtkompetitiv
- Fluorid bindet u.a. die Enolase