Kompetitive Hemmung der Succinat-Dehydrogenase
Die Succinat-Dehydrogenase (SDH) ist ein Schlüsselenzym im Succinat-Stoffwechsel und arbeitet als Komplex 2 der Atmungskette. Im Citratzyklus wandelt sie Bernsteinsäure Succinat in Fumarat um - ein wichtiger Schritt für die Energiegewinnung deiner Zellen.
Bei Zugabe von Malonat (Malonsäure) beobachten wir eine kompetitive Hemmung. Die Enzymaktivitätskurve verläuft flacher und der Enzymsättigungspunkt wird später erreicht. Warum? Weil Malonat strukturell dem Succinat ähnelt und mit ihm um das aktive Zentrum konkurriert.
Die Malonsäure-Strukturformel COOH−CH2−COOH ähnelt stark der Bernsteinsäure COOH−CH2−CH2−COOH. Dieser kleine Unterschied reicht aus, damit Malonat als Enzyminhibitor wirken kann, ohne selbst umgesetzt zu werden.
💡 Praxistipp: Die kompetitive Hemmung kann durch Erhöhung der Substratkonzentration rückgängig gemacht werden! Bei höherer Succinat-Konzentration "gewinnt" das Substrat den Wettbewerb um das aktive Zentrum wieder.
Viele Medikamente funktionieren übrigens nach diesem Prinzip der Enzyminhibition. Die Verwendung von Malonsäure in der Biochemie ist ein klassisches Beispiel für die Erforschung von Stoffwechselwegen und dient als Modell für die Entwicklung neuer Wirkstoffe.