Antimycine

Allgemein

Es handelt sich bei Antimycin um ein Antibiotikum. Antimycin A bindet an den Komplex III der Atmungskette und verhindert dort die Übertragung von Elektronen auf die elektronenübertragenden Komponenten. Damit hemmt es auch den Sauerstoffverbrauch und so die ATP-Synthese. Alle Komponenten der Atmungskette, die vor dem Wirkungsort von Antimycin A liegen (Komplex III), sind reduziert.

Komplex III

Der Komplex III wird auch als Ubichinon-Cytochrom c-Oxidoreduktase bezeichnet. Ziel der Elektronenübertragung ist es (nicht nur für Komplex III), einen Protonengradienten über der inneren Mitochondrienmembran zu schaffen, der für den "Antrieb" der ATP-Synthase und damit für die ATP-Synthese verantwortlich ist. Antimycin A bindet an die Qn-Stelle des K III und verhindert so einen Elektronentransfer von Häm bh zum UQ bzw. UQ- (Ubichinon).

Weitere Hemmstoffe

1. Cyanid-Anion: Bindet an Komplex IV (Cytochrom-Oxidase); blockiert Elektronenübertragung auf Sauerstoff; Folge ist ein Elektronenstau, wodurch die Komponenten der Atmungskette vollständig reduziert vorliegen; der Erhalt des Protonengradienten wird unmöglich; eine ATP-Synthese ist nicht möglich.

2. Rotenon: Hemmt an Komplex I; es liegt nur eine eingeschränkte Hemmung vor, denn Substrate nach dem Komplex I (Succinat, K II), können ihre Elektronen in die Atmungskette schleusen

3. Oligomycin: Hemmt die ATP-Synthase; dadurch wird der Protonengradient wesentlich langsamer abgebaut; deshalb nimmt der Elektronenfluss zum Erhalt dieses Gradienten deutlich ab und der Sauerstoffverbrauch sinkt

4. Jodacetat: [Hemmstoff der Glykolyse] Hemmt die Glyceral-3-Phosphat-Dehydrogenase, die Glyceral-3-Phosphat mit einem anorganischen Phosphat und mit Beteiligung von NAD+ (wird reduziert) zu 1,3-Bisphosphoglycerat reagieren lässt; es modifiziert eine SH-Gruppe des Enzyms, was durch Mercaptane wieder aufgehoben werden kann.

Alle bisher angesprochenen Hemmstoffe der Atmungskette (1,2,3) bringen einen verminderten Sauerstoffverbrauch mit sich. Anders verhalten sich Hemmstoffe, die als Entkoppler bezeichnet werden:

Entkoppler

Diese Hemmstoffe erzwingen einen maximalen Sauerstoffverbrauch, jedoch ohne die Synthese von ATP. Sie bauen das mitochondriale Membranpotential (Protonengradient) ab. Als Beispiel sei hier die schwache Säure Dinitrophenol erwähnt. Sie wird über der inneren Mitochondrienmembran aufgrund des reichen Vorkommens von H+ Ionen (niedriger pH) protoniert, kann dann die Membran passieren und wird intramitochondrial (höherer pH) deprotoniert. Der Protonengradient wird so abgebaut. Um diesen zu erhalten, arbeiten die Komplexe auf Hochtouren. So kommt es zu einem maximalen Sauerstoffverbrauch.