Enzymhemmung ist eine Reaktion zwischen einem Molekül und einem Enzym, die die Wirkung des Enzyms je nach Art des beteiligten Enzymhemmers entweder vorübergehend oder dauerhaft blockiert. Dieser Prozess findet in der Natur ständig statt und hat eine Reihe von Anwendungen für den Menschen, unter anderem bei der Formulierung von Arzneimitteln und der Entwicklung bestimmter Produkte. Es gibt verschiedene Arten der Enzymhemmung, an denen verschiedene Arten von Molekülen und Prozessen beteiligt sind.
Die unspezifische Enzymhemmung beinhaltet die Exposition gegenüber einem Molekül, das nicht spezifisch auf ein Enzym abzielt, das immer noch eine hemmende Wirkung hat. Zum Beispiel werden viele Proteine als Reaktion auf Alkoholexposition abgebaut, und die Einführung von Alkohol in einen Organismus kann die Aktivitäten einer Reihe von Enzymen hemmen. Säuren haben ähnliche Wirkungen. Ebenso neigt Hitze dazu, Enzyme zu denaturieren, die Proteinstränge auseinanderzuziehen und sie unwirksam zu machen; Aus diesem Grund wird Fleisch beim Kochen weich, da die Proteine im Fleisch denaturiert werden und beginnen, sich zu zersetzen.
Bei der spezifischen Enzymhemmung interagiert ein Molekül direkt mit den Proteinen des Enzyms. Irreversible Enzymhemmer haben die Fähigkeit, die Struktur des Proteins dauerhaft zu verändern, und der Vorgang kann nicht rückgängig gemacht werden. Eine reversible Enzymhemmung kann die Wirkung eines Enzyms vorübergehend blockieren, ist jedoch nicht dauerhaft. Dieser Prozess kann auf verschiedene Weise erfolgen, unter anderem durch kompetitive Hemmung, bei der das Molekül einem anderen Molekül ähnelt, das mit dem Enzym interagiert, und es um Rezeptorstellen konkurriert, wodurch das Enzym weniger aktiv oder unbrauchbar wird, indem es an der Verriegelung gehindert wird auf das Molekül, mit dem es arbeiten soll.
Pharmaunternehmen nutzen dieses Verfahren zu ihrem Vorteil bei der Entwicklung von Medikamenten. Die meisten therapeutischen Medikamente wirken über eine Enzymhemmung. Wenn der Patient das Medikament einnimmt und die Moleküle im Körper freigesetzt werden, interagieren sie mit Enzymen, um schädliche Prozesse wie unkontrollierte Entzündungen zu stoppen. In Labors arbeiten Forscher ständig mit neuen Verbindungen, um herauszufinden, ob sie potenzielle Verwendungen haben, und um ihren Inhalt herauszukitzeln, damit sie verstanden werden können.
Enzymhemmung kann andere Anwendungen haben. Schädlingsbekämpfung beruht oft auf diesem Prozess, indem unerwünschte Schädlinge Chemikalien ausgesetzt werden, die chemische Prozesse in ihrem Körper stören. Ebenso stören viele Herbizide die innere Biologie von Zielpflanzen, um sie am Wachstum zu hindern oder sie abzutöten. Die Hemmung von Enzymen kann auch bei der Herstellung von Produkten von Lebensmittelstabilisatoren bis hin zu chemischen Wasserbehandlungen verwendet werden.