MCEE Inhibitoren

Gängige MCEE Inhibitors sind unter underem Methotrexate CAS 59-05-2, 3-Nitropropionic acid CAS 504-88-1, Sodium arsenite, 0.1N Stundardized Solution CAS 7784-46-5, Rottlerin CAS 82-08-6 und Rotenone CAS 83-79-4.

Chemische Inhibitoren der Methylmalonyl-CoA-Epimerase (MCEE) können durch Unterbrechung verschiedener Stoffwechselwege wirken, die für das ordnungsgemäße Funktionieren dieses Proteins entscheidend sind. Malonat, ein kompetitiver Inhibitor der Succinat-Dehydrogenase, kann die Verfügbarkeit von Stoffwechselvorläufern verringern, die MCEE für ihre Aktivität benötigt, und so ihre Funktion hemmen. In ähnlicher Weise wirkt Phenylacetat stromaufwärts, indem es die Glutaminsynthetase hemmt und so die Produktion von Glutamin, einer Vorstufe im Stoffwechselweg von MCEE, verringert, was wiederum zu einer verringerten Aktivität von MCEE aufgrund einer begrenzten Substratverfügbarkeit führen könnte. Methotrexat greift die Dihydrofolatreduktase an, die für die Produktion von Tetrahydrofolat von zentraler Bedeutung ist. Tetrahydrofolat ist ein Cofaktor im Ein-Kohlenstoff-Stoffwechsel, der ein wesentlicher Bestandteil der Stoffwechselwege ist, an denen MCEE beteiligt ist, und hemmt somit die Aktivität der Epimerase durch den Verlust des Cofaktors.

Weiter unten in der mitochondrialen Atmungskette üben Chemikalien wie 3-Nitropropionsäure und Rotenon ihre hemmende Wirkung aus, indem sie an Succinatdehydrogenase bzw. Komplex I binden und diese irreversibel hemmen. Dadurch werden die Mitochondrienfunktion und die ATP-Produktion gestört, was zu einer geringeren Verfügbarkeit von NADH und anderen für die MCEE-Aktivität erforderlichen Substraten führt. Arsenit und Monofluoracetat hemmen verschiedene Enzyme wie Pyruvat-Dehydrogenase und Aconitase innerhalb der Stoffwechselwege, was zu einer Einschränkung der Produktion von wichtigen Stoffwechselzwischenprodukten führt, die für die MCEE-Aktivität erforderlich sind. Rottlerin und Antimycin A hemmen selektiv das mitochondriale Entkopplungsprotein 2 bzw. den Komplex III, wodurch das mitochondriale Membranpotenzial gestört und der Elektronentransport und die ATP-Synthese weiter reduziert werden. Dieses Energiedefizit kann die enzymatische Funktion von MCEE aufgrund einer unzureichenden Substratverfügbarkeit einschränken. In ähnlicher Weise greifen Natriumazid und Oligomycin die Cytochromoxidase bzw. die ATP-Synthase an, wodurch der ATP-Spiegel und die energieabhängigen Reaktionen, an denen MCEE beteiligt ist, beeinträchtigt werden. Die Rolle von Carboxin bei der Hemmung der Succinatdehydrogenase schließlich kann zu einem Rückgang der Fumaratproduktion führen, wodurch die Verfügbarkeit der notwendigen Substrate für MCEE verringert und damit die enzymatische Funktion des Proteins direkt gehemmt wird. Jede Chemikalie unterbricht auf einzigartige Weise spezifische Stoffwechsel- oder Zellwege, die für die Bereitstellung der Substrate oder der erforderlichen Energie für eine wirksame Funktion der MCEE entscheidend sind.