Enzymhemmung

Bei der Enzymhemmung binden Inhibitoren an Enzyme Enzyme Grundlagen der Enzyme und verringern dadurch ihre Aktivität. Die Hemmung kann entweder reversible sein oder sie ist irreversible, sodass das Enzym für eine neue Aktivität neu hergestellt werden muss. Die reversible Hemmung kann kompetitiv, nicht-kompetitiv oder unkompetitiv erfolgen. Bei der allosterischen Regulation von Enzymen kann deren Aktivität durch Inhibitoren gesenkt, oder durch Aktivatoren gesteigert werden, was besonders bei der Regulation von geschwindigkeitsbestimmenden Enzymen eine wichtige Rolle spielt.

Aktualisiert: 04.07.2023

Redaktionelle Verantwortung: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

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Reversible Hemmung

Kompetitive Hemmung

  • Kompetitive Enzymhemmung: Der Inhibitor ähnelt dem Substrat und konkurriert damit um die Bindungsstelle am aktiven Zentrum des Enzyms.
    • Der Inhibitor bindet am aktiven Zentrum und blockiert so die Interaktion des Substrats mit der Bindungsstelle.
    • Der Inhibitor kann durch einen Überschuss des Substrats verdrängt werden; daher ist diese Hemmung reversible.
    • Er verringert die Affinität des Enzyms zum Substrat.
  • Mit abnehmender Affinität steigt der Km-Wert, da eine erhöhte Substratkonzentration erforderlich ist, um die halbmaximale Geschwindigkeit zu erhalten.
  • Vmax wird jedoch nicht verändert.
  • Änderungen der Michaelis-Menten-Gleichung:
    • Die Zunahme von Km führt dazu, dass sich die Kurve im Diagramm nach links verschiebt.
    • Die Reaktion kann schließlich Vmax erreichen, aber dafür sind viel höhere Substratkonzentrationen erforderlich.
    • Die Kurve verschiebt sich nach links, ohne die Höhe der Kurve zu ändern.
  • Änderungen im Lineweaver-Burk-Diagramm:
    • Die Zunahme von Km führt auch zu einer Zunahme von -1/Km, wodurch der x-Achsenabschnitt nach links verschoben wird.
    • Die fehlende Veränderung von Vmax bewirkt, dass der y-Achsenabschnitt unverändert bleibt.
    • Diese Änderungen bewirken, dass die Linie „vertikaler“ erscheint und das ursprüngliche Diagramm
      am y-Achsenabschnitt kreuzt.

Nicht-kompetitive Hemmung

  • Nicht-kompetitive Enzymhemmung: Der Inhibitor ähnelt nicht der Form des Substrates, da er außerhalb des aktiven Zentrums an das Enzym bindet und dieses inhibiert, normalerweise an der allosterischen Stelle.
    • Das Substrat kann somit weiterhin an das aktive Zentrum binden, wird aber durch die zusätzliche Bindung des Inhibitors an der allosterischen Stelle nicht umgesetzt.
    • Die nicht-kompetitive Hemmung kann reversible oder irreversible sein.
    • Ein Substratüberschuss verdrängt den Inhibitor nicht.
  • Die Zahl der funktionellen Enzym-Substrat-Komplexe nimmt ab.
  • Dies verringert Vmax, während Km gleich bleibt.
  • Veränderungen der Michaelis-Menten-Gleichung:
    • Eine Verringerung von Vmax führt zu einer Verschiebung der Kurvenhöhe nach unten.
    • Km bleibt gleich, die Kurve verschiebt sich also nicht auf der x-Achse.
  • Änderungen im Lineweaver-Burk-Diagramm:
    • Eine Verringerung von Vmax führt zu einer Erhöhung von 1/Vmax, wodurch sich der y-Achsenabschnitt nach oben verschiebt.
    • Da sich K m nicht ändert, bleibt der x-Achsenabschnitt von -1/Km gleich.
    • Die Kurve mit der neuen Linie erscheint „vertikaler“, wodurch mit der ursprünglichen Linie am
      x-Schnittpunkt eine V-Form entsteht.

Unkompetitive Hemmung

  • Unkompetitive Enzymhemmung: Eine seltene Form der Enzymhemmung, gekennzeichnet durch spezifische Bindung eines Inhibitors an den Enzym-Substrat-Komplex.
    • Der Inhibitor bindet außerhalb des aktiven Zentrums, jedoch nur, wenn der Enzym-Substrat-Komplex bereits gebildet ist.
    • Die Folge ist eine reversible Konformationsänderung und damit eine Inaktivierung des Enzyms.
    • Er verhindert das Ablösen des Substrats von der Bindungsstelle.
  • Km wird verringert, da der Inhibitor die Reaktion zugunsten des Enzym-Substrat-Komplexes beeinflusst, was zu einem anfänglichen Anstieg der Reaktionsgeschwindigkeit führt.
  • Vmax wird ebenfalls reduziert, da das Enzym an der Bildung von Produkten gehindert wird.
  • Veränderungen der Michaelis-Menten-Gleichung:
    • Eine Verringerung von Km führt zu einer leichten Rechtsverschiebung der Kurve.
    • Eine Verringerung von Vmax führt zu einer Verschiebung der Kurvenhöhe nach unten.
  • Änderungen im Lineweaver-Burk-Diagramm:
    • Ein Verringern von Km bewirkt, dass -1/Km ebenfalls abnimmt und verschiebt somit den x-Achsenabschnitt nach rechts.
    • Eine Verringerung von Vmax führt zu einer Erhöhung von 1/Vmax, wodurch der y-Achsenabschnitt sich nach oben verschiebt.
    • Die Linie verschiebt sich nach rechts und erscheint parallel und oberhalb der ursprünglichen Linie.
Uncompetitive inhibition

Unkompetitive Enzymhemmung

Bild von Lecturio.

Irreversible Hemmung

Suizidhemmung

  • Sogenannte “Selbstmordsubstrate” binden über kovalente Bindung irreversible an das aktive Zentrum des Enzyms.
  • Sie binden an der gleichen Stelle wie kompetitive Inhibitoren und inaktivieren dabei das Enzym dauerhaft. Dies kann nicht rückgängig gemacht werden kann.
  • Um die Aktivität wiederherzustellen, muss das Enzym neu synthetisiert werden
  • Vmax fällt auf null, da kein Substrat mehr gebunden werden kann.
  • Beispiel: Penicillin-Medikamente, die auf bakterielle Penicillin-Bindungsproteine wirken.

Allosterische Regulation

  • Allosterische Enzymregulation: Die häufigste Regulationsform; durchgeführt von allosterischen Effektoren.
  • Die Effektoren binden außerhalb des aktiven Zentrums des Enzyms, am allosterischen Zentrum. Dies führt zu einer Konformationsänderung und somit zur Aktivierung oder Deaktivierung des Enzyms, abhängig von der Fähigkeit des Substrats, sich an die neue Form anzupassen.
  • Bei allosterisch regulierten Enzymen lassen sich zwei Zustandsformen unterscheiden:
    • Die inaktive T-Form (angespannt), stabilisiert durch allosterische Inhibitoren.
    • Die aktive R-Form (entspannt), stabilisiert durch allosterische Aktivatoren.
  • Oft stellt das Substrat selbst einen allosterischen Aktivator dar und fördert Konfirmation zur R-Form für seine eigene Umsetzung.
    • Positive Kooperativität: Das erste Substrat erleichtert die Bindung des zweiten Substrats.
    • Negative Kooperativität: Die Bindung des ersten Substrats erschwert die Bindung des zweiten Substrats.
  • Abhängig von der Form des allosterischen Effektors können Vmax, Km oder beide Werte geändert werden.
  • Die allosterische Regulation ist für geschwindigkeitsbegrenzende Enzyme Enzyme Grundlagen der Enzyme am wichtigsten.
  • Veränderungen der Michaelis-Menten-Gleichung:
    • Allosterisch regulierte Enzyme Enzyme Grundlagen der Enzyme weisen bei dieser Darstellung eine sigmoidale Kurve auf.
    • Die Km-Werte sind für allosterisch regulierte Enzyme Enzyme Grundlagen der Enzyme normalerweise signifikant höher.
    • Allosterische Inhibitoren verschieben die Reaktion auf die rechte Seite der Kurve.
    • Allosterische Aktivatoren verschieben die Reaktion auf die linke Seite der Kurve.
  • Änderungen im Lineweaver-Burk-Diagramm durch Aktivatoren:
    • Die Aktivierung kann V0 der Reaktion erhöhen, was zu einer Abnahme von 1/Vmax führt und eine Abwärtsverschiebung des y-Achsenabschnitts verursacht.
    • Die Aktivierung kann auch zu einer Abnahme von Km und damit zu einer Abnahme von -1/Km führen, wodurch sich der x-Achsenabschnitt nach rechts verschiebt.
    • In jedem Fall erscheint die neue Linie im Vergleich zur ursprünglichen Linie „horizontaler“.

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eLearning Award 2023

Lecturio und die Exporo-Gruppe wurden für ihre digitale Compliance-Akademie mit dem eLearning Award 2023 ausgezeichnet.

eLearning Award 2019

Lecturio und die TÜV SÜD Akademie erhielten für den gemeinsam entwickelten Online-Kurs zur Vorbereitung auf den
Drohnenführerschein den eLearning Award 2019 in der Kategorie “Videotraining”.

Comenius-Award 2019

Comenius-Award 2019

Die Lecturio Business Flat erhielt 2019 das Comenius-EduMedia-Siegel, mit dem die Gesellschaft für Pädagogik, Information und Medien jährlich pädagogisch,  inhaltlich und gestalterisch
herausragende didaktische Multimediaprodukte auszeichnet.

IELA-Award 2022

Die International E-Learning Association, eine Gesellschaft für E-Learning Professionals und Begeisterte, verlieh der Lecturio Learning Cloud die Gold-Auszeichnung in der Kategorie “Learning Delivery Platform”.

Comenius-Award 2022

In der Kategorie “Lehr- und Lernmanagementsysteme” erhielt die Lecturio Learning Cloud die Comenius-EduMedia-Medaille. Verliehen wird der Preis von der Gesellschaft für Pädagogik, Information und Medien für pädagogisch, inhaltlich und gestalterisch herausragende Bildungsmedien.

B2B Award 2020/2021

Die Deutsche Gesellschaft für Verbraucherstudien (DtGV) hat Lecturio zum Branchen-Champion unter den deutschen Online-Kurs-Plattformen gekürt. Beim Kundenservice belegt Lecturio den 1. Platz, bei der Kundenzufriedenheit den 2. Platz.

B2B Award 2022

Für herausragende Kundenzufriedenheit wurde Lecturio von der Deutschen Gesellschaft für Verbraucherstudien (DtGV) mit dem deutschen B2B-Award 2022 ausgezeichnet.
In der Rubrik Kundenservice deutscher Online-Kurs-Plattformen belegt Lecturio zum zweiten Mal in Folge den 1. Platz.

Simon Veiser

Simon Veiser beschäftigt sich seit 2010 nicht nur theoretisch mit IT Service Management und ITIL, sondern auch als leidenschaftlicher Berater und Trainer. In unterschiedlichsten Projekten definierte, implementierte und optimierte er erfolgreiche IT Service Management Systeme. Dabei unterstützte er das organisatorische Change Management als zentralen Erfolgsfaktor in IT-Projekten. Simon Veiser ist ausgebildeter Trainer (CompTIA CTT+) und absolvierte die Zertifizierungen zum ITIL v3 Expert und ITIL 4 Managing Professional.

Dr. Frank Stummer

Dr. Frank Stummer ist Gründer und CEO der Digital Forensics GmbH und seit vielen Jahren insbesondere im Bereich der forensischen Netzwerkverkehrsanalyse tätig. Er ist Mitgründer mehrerer Unternehmen im Hochtechnologiebereich, u.a. der ipoque GmbH und der Adyton Systems AG, die beide von einem Konzern akquiriert wurden, sowie der Rhebo GmbH, einem Unternehmen für IT-Sicherheit und Netzwerküberwachung im Bereich Industrie 4.0 und IoT. Zuvor arbeitete er als Unternehmensberater für internationale Großkonzerne. Frank Stummer studierte Betriebswirtschaft an der TU Bergakademie Freiberg und promovierte am Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung in Karlsruhe.

Sobair Barak

Sobair Barak hat einen Masterabschluss in Wirtschaftsingenieurwesen absolviert und hat sich anschließend an der Harvard Business School weitergebildet. Heute ist er in einer Management-Position tätig und hat bereits diverse berufliche Auszeichnungen erhalten. Es ist seine persönliche Mission, in seinen Kursen besonders praxisrelevantes Wissen zu vermitteln, welches im täglichen Arbeits- und Geschäftsalltag von Nutzen ist.

Wolfgang A. Erharter

Wolfgang A. Erharter ist Managementtrainer, Organisationsberater, Musiker und Buchautor. Er begleitet seit über 15 Jahren Unternehmen, Führungskräfte und Start-ups. Daneben hält er Vorträge auf Kongressen und Vorlesungen in MBA-Programmen. 2012 ist sein Buch „Kreativität gibt es nicht“ erschienen, in dem er mit gängigen Mythen aufräumt und seine „Logik des Schaffens“ darlegt. Seine Vorträge gestaltet er musikalisch mit seiner Geige.

Holger Wöltje

Holger Wöltje ist Diplom-Ingenieur (BA) für Informationstechnik und mehrfacher Bestseller-Autor. Seit 1996 hat er über 15.800 Anwendern in Seminaren und Work-shops geholfen, die moderne Technik produktiver einzusetzen. Seit 2001 ist Holger Wöltje selbstständiger Berater und Vortragsredner. Er unterstützt die Mitarbeiter von mittelständischen Firmen und Fortune-Global-500- sowie DAX-30-Unternehmen dabei, ihren Arbeitsstil zu optimieren und zeigt Outlook-, OneNote- und SharePoint-Nutzern, wie sie ihre Termine, Aufgaben und E-Mails in den Griff bekommen, alle wichtigen Infos immer elektronisch parat haben, im Team effektiv zusammenarbeiten, mit moderner Technik produktiver arbeiten und mehr Zeit für das Wesentliche gewinnen.

Frank Eilers

Frank Eilers ist Keynote Speaker zu den Zukunftsthemen Digitale Transformation, Künstliche Intelligenz und die Zukunft der Arbeit. Er betreibt seit mehreren Jahren den Podcast „Arbeitsphilosophen“ und übersetzt komplexe Zukunftsthemen für ein breites Publikum. Als ehemaliger Stand-up Comedian bringt Eilers eine ordentliche Portion Humor und Lockerheit mit. 2017 wurde er für seine Arbeit mit dem Coaching Award ausgezeichnet.

Yasmin Kardi

Yasmin Kardi ist zertifizierter Scrum Master, Product Owner und Agile Coach und berät neben ihrer Rolle als Product Owner Teams und das höhere Management zu den Themen agile Methoden, Design Thinking, OKR, Scrum, hybrides Projektmanagement und Change Management.. Zu ihrer Kernkompetenz gehört es u.a. internationale Projekte auszusteuern, die sich vor allem auf Produkt-, Business Model Innovation und dem Aufbau von Sales-Strategien fokussieren.

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Leon Chaudhari ist ein gefragter Marketingexperte, Inhaber mehrerer Unternehmen im Kreativ- und E-Learning-Bereich und Trainer für Marketingagenturen, KMUs und Personal Brands. Er unterstützt seine Kunden vor allem in den Bereichen digitales Marketing, Unternehmensgründung, Kundenakquise, Automatisierung und Chat Bot Programmierung. Seit nun bereits sechs Jahren unterrichtet er online und gründete im Jahr 2017 die „MyTeachingHero“ Akademie.

Andreas Ellenberger

Als akkreditierter Trainer für PRINCE2® und weitere international anerkannte Methoden im Projekt- und Portfoliomanagement gibt Andreas Ellenberger seit Jahren sein Methodenwissen mit viel Bezug zur praktischen Umsetzung weiter. In seinen Präsenztrainings geht er konkret auf die Situation der Teilnehmer ein und erarbeitet gemeinsam Lösungsansätze für die eigene Praxis auf Basis der Theorie, um Nachhaltigkeit zu erreichen. Da ihm dies am Herzen liegt, steht er für Telefoncoachings und Prüfungen einzelner Unterlagen bzgl. der Anwendung gern zur Verfügung.

Zach Davis

Zach Davis ist studierter Betriebswirt und Experte für Zeitintelligenz und Zukunftsfähigkeit. Als Unternehmens-Coach hat er einen tiefen Einblick in über 80 verschiedene Branchen erhalten. Er wurde 2011 als Vortragsredner des Jahres ausgezeichnet und ist bis heute als Speaker gefragt. Außerdem ist Zach Davis Autor von acht Büchern und Gründer des Trainingsinstituts Peoplebuilding.

Wladislav Jachtchenko

Wladislaw Jachtchenko ist mehrfach ausgezeichneter Experte, TOP-Speaker in Europa und gefragter Business Coach. Er hält Vorträge, trainiert und coacht seit 2007 Politiker, Führungskräfte und Mitarbeiter namhafter Unternehmen wie Allianz, BMW, Pro7, Westwing, 3M und viele andere – sowohl offline in Präsenztrainings als auch online in seiner Argumentorik Online-Akademie mit bereits über 52.000 Teilnehmern. Er vermittelt seinen Kunden nicht nur Tools professioneller Rhetorik, sondern auch effektive Überzeugungstechniken, Methoden für erfolgreiches Verhandeln, professionelles Konfliktmanagement und Techniken für effektives Leadership.

Alexander Plath

Alexander Plath ist seit über 30 Jahren im Verkauf und Vertrieb aktiv und hat in dieser Zeit alle Stationen vom Verkäufer bis zum Direktor Vertrieb Ausland und Mediensprecher eines multinationalen Unternehmens durchlaufen. Seit mehr als 20 Jahren coacht er Führungskräfte und Verkäufer*innen und ist ein gefragter Trainer und Referent im In- und Ausland, der vor allem mit hoher Praxisnähe, Humor und Begeisterung überzeugt.

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