Glukosestoffwechsel - DocCheck Campus

© MLach Kommentare bitte an Seite 9 05.09.2003
Schlüsselenzyme
" & ist ein biotinabhängiges Enzym das Azetyl-CoA als
allosterischen Aktivator benötigt (Regulation von V-Typ). Die Aktivierung durch
Azetyl-CoA dient als wichtiger physiologischer Regulationsmechanismus der
PEP-Karboxylase. Für die Karboxylierung des Pyruvats ist zusätzlich ATP notwendig.
ATP dient als Energielieferant für die Anlagerung des CO2 an das Koenzym Biotin.
Pyruvat + CO 2 + ATP + H 2 O
Mn 2+
Oxalazetat + ADP + P i + 2 H +
Die Reaktion der PEP-Karboxylase dient zudem als anaplerotische Reaktion im
Zitratzyklus zur Auffüllung mit Oxalazetat wenn dessen Intermediate für
Biosynthesen abgezweigt werden.
Die PEP-Karboxylase ist in den Mitochondrien, in der Leber zusätzlich im Zytosol
(1:1) lokalisiert. Gehemmt wird die Pyruvatkarboxylase durch einen hohen ADP-
Bestand in der Zelle. Das mitochondriale synthestisierte Oxalazetat kann die innere
Mitochondrienmembran nicht passieren. Daher erfolgt zunächst eine Hydrierung des
OAA zu Malat, welches dann als Transportform des Oxalazetats über den
Malatshuttle/Dikarboxylatcarrier in das Zytosol transferiert wird. Im Zytosol erfolgt
eine Rückbildung des Oxalazetats durch NAD + -abhängiger Oxidation des Malats.
Das hierfür verantwortliche Enzym ist die zytosolischen Malatdehydrogenase.
O O
C
C
CH 3
O
Zytosol
Mitochodrium
Pyruvat
O O
C
C
CH 2
O O
C
C
O
O
C
O
Oxalazetat
ADP; P
ATP
i
CO 2
CH 2
O
C
O O
Oxalazetat
NADH/H +
Malatshuttle
NAD +
O O
C
O O
C
+ & ein zytosolisches Enzym, das Oxalazetat unter GTP-Verbrauch
zu Phosphoenolpyruvat dekarboxyliert. Diese Reaktion verläuft stets in Richtung der
PEP-Bildung, da das Enzym nur eine geringe Affinität zum Kohlendioxid hat und
darum schlecht fixieren kann. Somit wird das Reaktionsgleichgewicht in Richtung
PEP-Bildung verlagert. Ein erhöhter ADP-Bestand in der Zelle hemmt die PEP-
Karboxykinase.
NAD +
NADH/H +
CH 2
CH 2
OH
Oxalazetat + GTP PEP + C 2 O + GDP
C
C
OH
C
O O
Malat
O
C
O
Malat