3PGDH Inhibitoren

Gängige 3PGDH Inhibitors sind unter underem Metformin CAS 657-24-9, 2-Deoxy-D-glucose CAS 154-17-6, Phenformin Hydrochloride CAS 834-28-6, Chloroquine CAS 54-05-7 und Nicotinamide CAS 98-92-0.

Chemische Inhibitoren von 3PGDH lassen sich durch ihre Fähigkeit charakterisieren, die Aktivität des Enzyms entweder durch direkte Bindung an das aktive Zentrum oder durch Veränderung der Struktur oder Stabilität des Enzyms zu beeinträchtigen. In Ermangelung bekannter direkter Inhibitoren verlagert sich der Schwerpunkt jedoch auf Verbindungen, die die Funktion des Enzyms indirekt durch Veränderungen der Stoffwechselwege und der Verfügbarkeit von Cofaktoren beeinflussen können. 3PGDH ist NAD+-abhängig, und seine Aktivität ist untrennbar mit dem zellulären Redoxzustand und der Konzentration seines Substrats, 3-Phosphoglycerat, verbunden. Indirekte Inhibitoren binden zwar nicht an 3PGDH selbst, können sich aber auf dessen Aktivität auswirken, indem sie die NAD+/NADH-Konzentration modulieren, die Produktion oder Verfügbarkeit von 3-Phosphoglycerat durch Veränderungen des glykolytischen Flusses verändern oder den zellulären Energiestatus beeinflussen, was wiederum Auswirkungen auf verschiedene Biosynthesewege, einschließlich des Serinsyntheseweges, haben kann.

Die enzymatische Aktivität von 3PGDH ist entscheidend für die Synthese von L-Serin, das zahlreiche physiologische Funktionen hat, die von der Funktion als Vorläufer anderer Aminosäuren und Phospholipide bis hin zur Rolle bei der Synthese von Neurotransmittern und der Zellproliferation reichen. Die Regulierung von 3PGDH ist komplex und umfasst eine Rückkopplungshemmung durch L-Serin selbst sowie transkriptionelle und posttranslationale Modifikationen. Daher können Chemikalien, die diese Regulierungsmechanismen beeinflussen, auch als indirekte Inhibitoren von 3PGDH dienen. Da das Enzym Teil eines größeren Netzes von Stoffwechselreaktionen ist, könnten Verbindungen, die auf vor- oder nachgeschaltete Enzyme der Serinsynthese oder des glykolytischen Weges abzielen, auch eine sekundäre hemmende Wirkung auf 3PGDH haben. Die Erforschung indirekter Inhibitoren bietet einen alternativen Ansatz zur Modulation der Enzymaktivität, der neue Einblicke in die Regulierung der Serinbiosynthese und der damit verbundenen Stoffwechselnetzwerke ermöglicht.