Verstärkung der Enzymsynthese durch eine positive Genregulation, d.h. einer Aktivierung der Expression und Aktivität bestimmter Gene, um biochemische Reaktionen an eine gegebene Situation anzupassen. Die Genregulation kann auf der DNA-, der RNA- oder der Proteinebene (Synthese des Enzyms) erfolgen. Durch Induktoren verschiedenster Art wird die mRNA-Synthese und damit auf der Proteinebene die Biosynthese des Enzyms gesteigert.
Enzyminduktion
Definition
Allgemeine Information
Enzyminduktoren können endogene oder exogene Stoffe sein. Die Induktion kann vom betreffenden Wirkstoff selbst (Autoinduktion) oder von einem fremden Wirkstoff (Fremdinduktion) erfolgen. Sie kann reversibel oder irreversibel sein. Bei wiederholter Zufuhr des Induktors kann Toleranz entstehen.
Am Beispiel des Wachstums von Bakterienkolonien kann der Vorgang der Enzyminduktion verdeutlicht werden: Befindet sich bei z.B. E. coli Lactose in der Zelle, so bindet Lactose am Repressor, der dadurch inaktiviert wird. Damit kann die RNA Polymerase aktiv werden und synthetisiert verschiende Enzyme zum Abbau der Lactose. Fehlt Lactose in der Zelle so bindet der Repressor direkt an einem sognannten Operator. Damit wird der Vorgang der Transkription und damit die Enzymsynthese gehemmt oder unterbunden. Der Vorgang der Genregulation sorgt für einen ökonomischen Umgang mit Ressourcen. Die Lactose-abbauende Enzyme werden nur dann gebildet, wenn sich Lactose in der Zelle befindet.
Hormone, Zytokine, Arzneimittel wie Barbiturate, Rifampicin und Johanniskraut können beispielsweise als Induktoren der Cytochrom-P450-abhängigen Monooxygenasen fungieren. Dieser Vorgang führt z.B. zu einer erhöhten Clearance von Arzneimitteln die durch Cytochrom-P450-Enzyme abgebaut werden und zu deren verminderter Wirksamkeit (z.B. bei Ciclosporin A).