Mischhemmung

Mischhemmung (mixed inhibition) ist eine Form der reversiblen Enzymhemmung, bei der der Hemmer sowohl an das freie Enzym E als auch an den Enzym–Substrat-Komplex ES binden kann. Durch die Bindung wird die katalytische Umsetzung des Substrats in Produkt P beeinflusst, und sowohl die Substratbindung als auch die maximale Reaktionsgeschwindigkeit können verändert werden.

Mechanismus: Der Hemmer besitzt zwei Anlagerungsstellen: eine an E (mit Ki) und eine an ES (mit Ki′). Die Bindung des Hemmers an E oder ES führt zu einer veränderten Enzymstruktur, was die Affinität des Enzyms für das Substrat und/oder die Umwandlung des Substrats in Produkt beeinflusst. In der Praxis bedeutet dies, dass sowohl Km als auch Vmax bei Vorhandensein des Hemmers verändert werden; je stärker der Hemmer an E bindet, desto stärker erhöht sich Km; je stärker der Hemmer an ES bindet, desto stärker sinkt Vmax und Km kann in Richtung einer Änderung gehen.

Spezialfall: Falls der Hemmer gleich gut an E wie an ES bindet (Ki = Ki′), spricht man von einer nicht-kompetitiven Hemmung, die typischerweise zu einer Abnahme von Vmax bei unveränderter Km führt. In der Regel wird die Mischhemmung als Oberbegriff verwendet, wobei Nichtkompetitive als Sonderfall gilt.

Kinetische Beschreibung: In der Lineweaver-Burk-Darstellung ergeben sich Linien, die sich nicht an der y-Achse schneiden, sondern in einem Punkt links der y-Achse, was auf eine Verminderung von Vmax und eine Veränderung von Km hindeutet. Die allgemeine Form der Gleichung für gemischte Hemmung lautet v = (Vmax [S]) / (α Km + α′ [S]), wobei α = 1 + [I]/Ki und α′ = 1 + [I]/Ki′.

Bedeutung: Mischhemmung ist zentral in der Enzymkinetik und wird oft bei pharmakologischen Hemmstoffen betrachtet, da sie sowohl die Substratbindung als auch die Reaktion selbst beeinflussen kann.