InducedFitModell

Das Induced-Fit-Modell (InducedFitModell) ist ein Konzept der Enzymkinetik, das von Daniel E. Koshland Jr. im Jahr 1958 vorgeschlagen wurde, um die Beschreibung der Substratbindung zu erweitern. Im Gegensatz zum früher dominierenden Lock-and-Key-Modell geht es davon aus, dass das aktive Zentrum eines Enzyms flexibel ist und sich während der Substratbindung verändert.

Mechanismus: Der Substrat bindet zunächst schwach an das Enzym, woraufhin Konformationsänderungen der aktiven Zentren erfolgen, um die Bindung zu optimieren. Diese Veränderungen richten chemische Gruppen aus, stabilisieren den Übergangszustand und erhöhen die Katalyse. In vielen Enzymen erfolgt die Anpassung schrittweise über flexible Schleifen und Seitenketten.

Vergleich und moderne Sicht: Das Induced-Fit-Modell wird oft im Kontext mit dem Konzept der Konformationsselektion gesehen, bei dem das Substrat aus einer Population vorkonfigurierter Enzymkonformationen die passende auswählt. Beide Perspektiven betonen Dynamik und Flexibilität der Proteine und erklären ähnliche Phänomene, ohne die grundsätzliche Bedeutung der Struktur zu negieren.

Belege: Strukturelle Studien (Röntgenkristallografie, NMR) sowie kinetische Analysen liefern Belege dafür, dass Enzyme ihre Form beim Substratkontakt ändern. Typische Beispiele sind Enzyme mit flexiblen Schleifen im aktiven Zentrum, darunter Hexokinase und verschiedene Proteasen.

Bedeutung: Das Modell erklärt Ursache von Spezifität und Effizienz in der Enzymkatalyse, beeinflusst die Interpretation von Enzymkinetik und hat Relevanz für die Entwicklung von Wirkstoffen, die auf induzierte Konformationsänderungen abzielen. Es ergänzt und erweitert das klassische Verständnis der Enzym-Substrat-Wechselwirkungen.