Allosterische Hemmung

[Elisabeth Rass]

Hallo,

ich habe eine Frage zur Enzymkinetik, bzw. zur allosteren Regulation von Enzymen:

Bei der allosteren Aktivierung gibt es einen K-Typ, bei dem der Km-Wert verändert ist, und einen V-Typ, bei dem die Geschwindigkeit vmax verändert ist.
Ich möchte die Enzyme nach Michaelis-Menten über den Km und vmax charakterisieren.
Dabei stelle ich mir vor, dass beim K-Typ z.B. der Zugang zum aktiven Zentrum erleichtert ist, also letztenendes die Affinität des Enzyms zum Substrat steigt (Km sinkt), während die eigentliche Umsetzung im aktiven Zentrum gleich bleibt (vmax unverändert).
Beim V-Typ ist die Affinität unbeeinflusst (Km konstant), aber es wird beispielsweise das aktive Zentrum "optimiert", so dass die (maximale) Geschwindigkeit der Umsetzung schneller ist (vmax steigt).

Wenn ich aber nun die allostere Hemmung betrachte, finde ich in den Lehrbüchern nur den Fall, Km gleich bleibt, während vmax sinkt - das würde dem V-Typ entsprechen.
Warum gibt es hier nicht den Fall, dass die Bindung des Substrates erschwert wird (Km steigt), aber sobald die Bindung erfolgt ist, eine Umsetzung wie gehabt erfolgt (vmax konstant) - entsprechend dem K-Typ?
Müsste allostere Hemmung nicht analog zur allosteren Aktivierung ablaufen?

Vielen Dank im Voraus für alle Antworten & viele Grüße,

Elisabeth Rass

[Christopher Kreiss, Dipl.-Pharm.]

Hallo,


ich habe Ihnen zwei Abbildungen herausgesucht, die auch den K-Typ einer allosterischen Hemmung berücksichtigen:

http://tinyurl.com/l9xpaud

(Hemmung der Aspartat-Carbamoyl-Transferase durch CTP; aus Karlsons "Biochemie", Seite 67, Abb. 3.19c)

http://tinyurl.com/kwpnsdv

(allgemeines Beispiel; aus "The Molecular Biology of Plant Cells", S. 318 Fig. 12.8B)

Wie Sie sehen können, gibt es auch den - theoretischen - Fall, dass Km im Falle einer allosterischen Inhibition steigt, während v konstant bleibt.

Theoretisch, da gemäß der folgenden Publikation V-Typ und K-Typ als schematische "Extremfälle" aufgefasst werden sollten; in der Realität der Thermodynamik scheinen beide Werte sich zu ändern:

http://link.springer.com/chapter/10....91-9_11#page-1

Wie so häufig kommt es auf die Verhältnisse an...


Mit besten Grüßen -

C. Kreiss