Oxyanionenloch

Der Oxyanionenloch ist ein strukturelles Merkmal vieler Enzyme, das die Stabilisierung des negativ geladenen Oxyanions im tetraedrischen Übergangszustand der Hydrolyse ermöglicht. Es befindet sich typischerweise im aktiven Zentrum und besteht aus Wasserstoffbrückenbindenden Gruppen, die das Oxyanion während der Reaktion stabilisieren.

Funktionsprinzip ist die Bildung eines tetraedrischen Zwischenzustands, bei dem das Oxyanion eine negative Ladung trägt. Durch Wasserstoffbrückenbindungen mit den am aktiven Zentrum beteiligten Resten oder Backbone-Amidgruppen wird der Übergang stabilisiert, wodurch die Reaktionsbarriere gesenkt und die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht wird.

Strukturelle Grundlage und Beispiele zeigen, dass das Oxyanionenloch in Serinproteasen wie Chymotrypsin typischerweise durch die Backbone-N-H-Gruppen der Ser195- und Gly193-Reste gebildet wird. Ähnliche Prinzipien gelten in anderen Enzymklassen, wobei die konkrete Anordnung der Wasserstoffbrücken je nach Enzym variieren kann.

Bedeutung: Das Oxyanionenloch trägt wesentlich zur katalytischen Effizienz und Spezifität der Reaktion bei. Es erklärt, warum bestimmte Substrate bevorzugt umgesetzt werden, und dient als Ziel bei der Entwicklung von Inhibitoren, die den Zugang oder die Bildung des Oxyanionenlochs blockieren.