Theorie zum Histidase- Versuch

Histidase Enzymkinetik
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Der oxidative Abbau des Histidins zu Glutaminsäure stellt den Hauptabbauweg dieser
Aminosäure dar. Glutaminsäure ist nicht nur das Hauptabbauprodukt im Histidinstoffwechsel
sondern auch im Katabolismus der Aminosäuren Arginin, Prolin und Glutamin.
Die Glutaminsäure nimmt somit eine zentrale Stellung im Stoffwechsel dieser Aminosäuren
ein. Zusammen mit NAD + wird sie zur entsprechenden Iminosäure dehydriert und
anschließend durch eine oxidative Desaminierung in α- Ketoglutarat überführt.
Diese 2- Oxosäure kann durch eine oxidative Decarboxylierung in Succinyl- CoA übergehen.
Damit wäre der Anschluss an den Endabbau aller Nährstoffe im Tricarbonsäure- Cyclus
gefunden.
Zu einem geringen Teil kann Histidin auch durch Transaminierung ( zu α- Keto- β-
imidazolpropionsäure) und durch Decarboxylierung ( Histamin ) katabolisiert werden.
3.) Generelle Abbauwege von Aminosäuren
1. nicht- oxidative Desaminierung
2. oxidative Desaminierung
3. Umwandlung der Seitenkette unter Erhalt der α- Amino- carbonsäure- Gruppierung. Es
entsteht hierbei stets Glycin.
4. Decarboxylierung von Aminosäuren unter Entstehung der entsprechenden biogenen
Aminen
5. Transaminierung von Aminosäuren. Als Aminogruppen- Akzeptoren fungieren hierbei 2-
Oxosäuren wie z.B. Oxalacetat oder α- Ketoglutarat.
Bei den Reaktionsweisen 3,4,5 handelt es sich um Pyridoxalphosphat- abhängige Reaktionen.
Pyridoxalphosphat ist ein Derivat von Vitamin B6.
4.)Induktion der Enzymsynthese auf der Genebene
Werden Bakterienzellen der Gattung Pseudomonas in einem Nährmedium angezogen, das L-
Histidin als einzige Kohlenstoff- und Stickstoff- Quelle enthält, so müssen diese
chemotrophen Bakterien den gesamten Energiebedarf für ihren Stoffwechsel aus dem
L- Histidinkatabolismus beziehen.
Hierzu werden die am Histidinabbau beteiligten Enzyme verstärkt syntetisiert, so daß deren
Gehalt in der Zelle bis zum 1000- fachen des Normalwertes ansteigen kann. Solche Enzyme,
die bei Bedarf verstärkt gebildet werden, nennt man induzierbare Enzyme.
Die Induktion der Enzymsynthese erfolgt dabei durch Stoffwechselmetabolite oder wie auch
in diesem Fall durch das Substrat (L- Histidin ) selbst.
Die Regulation der Enzyminduktion vollzieht sich auf der Genebene.