effektorenzymet

Effektorenzym bezeichnet Enzyme, deren Aktivität in biochemischen Signalwegen eine zentrale Rolle als Endpunkt oder als regulierter Schritt der Reaktion einnimmt. Der Begriff wird sowohl in der Signaltransduktion als auch in der Stoffwechselregulation verwendet. In der Signaltransduktion fungieren Effektorenzyme oft als Zielmoleküle von sekundären Botenstoffen und setzen nach deren Bindung spezifische Reaktionsketten in Gang. Typische Beispiele sind Adenylylcyclase, die bei Stimulation durch G-Proteine cAMP produziert, Phospholipase C, die aus PIP2 IP3 und DAG freisetzt, und Guanylylcyclase, die cGMP bildet. Diese sekundären Botenstoffe modulieren weitere Effektoren, darunter Proteinkinase A und Kalziumkanäle, wodurch eine rasche zelluläre Reaktion erfolgt.

Im Stoffwechsel treten Effektorenzyme als regulierte Katalysatoren auf, wobei Effektormoleküle allosterisch oder durch kovalente Modifikationen an der Enzymaktivität wirken. Beispiele hierfür sind Phosphofructokinase-1, das durch AMP aktiviert und durch ATP sowie Citrat gehemmt wird, und Glycogenphosphorylase, deren Aktivierung durch Phosphorylierung den Glykogenabbau stimuliert.

Bedeutung: Effektorenzyme ermöglichen schnelle und koordinierte Antworten auf Umwelt- und innerzelluläre Signale und sind zentral für Physiologie, Regulation von Stoffwechselwegen und zahlreiche Krankheiten, bei denen Signalkaskaden versagen.