α-Ketoglutarat-Dehydrogenase E1

humanes Protein

α-Ketoglutarat-Dehydrogenase E1 ist das Enzym in Bakterien und Eukaryoten, das als E1-Untereinheit des α-Ketoglutarat-Dehydrogenase-Komplexes die Decarboxylierung von α-Ketoglutarat katalysiert. Diese Reaktion ist Bestandteil des Citratzyklus. Außerdem kann α-Ketoadipat decarboxyliert werden, was beim Abbau der Aminosäure Lysin notwendig ist. Der Proteinkomplex ist in den Mitochondrien lokalisiert. Seltene Mutationen im OGDH-Gen können zum E1-Mangel und dieser zur seltenen Ketoglutarazidurie (Oxoglutarazidurie) führen.[1][2]

α-Ketoglutarat-Dehydrogenase E1
α-Ketoglutarat-Dehydrogenase E1
Bänder-/Oberflächenmodell des KDH-E1-Dimers von Escherichia coli mit Thiamin-Analog als Kalotten, nach PDB 2GDJ
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur 983 Aminosäuren
Kofaktor TPP
Bezeichner
Gen-Name
Externe IDs
Enzymklassifikation
EC, Kategorie
Reaktionsart Decarboxylierung, Succinylierung
Substrat 2-Ketoglutarat + Lipoyllysin-DLST
Produkte Succinyllipoyllysin-DLST + CO2
Vorkommen
Homologie-Familie Hovergen
Übergeordnetes Taxon Bakterien, Eukaryoten
Orthologe
Mensch Hausmaus
Entrez 4967 18293
Ensembl ENSG00000105953 ENSMUSG00000020456
UniProt Q02218 Q60597
Refseq (mRNA) NM_001003941 NM_001252282
Refseq (Protein) NP_001003941 NP_001239211
Genlocus Chr 7: 44.61 – 44.71 Mb Chr 11: 6.29 – 6.36 Mb
PubMed-Suche 4967 18293

Katalysierte Reaktion

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Die Decarboxylierung von Ketoglutarat findet am Thiamin als katalytischem Zentrum statt, welches eine Atombindung mit Ketoglutarat bildet, so dass Succinyl-Thiamin-Pyrophosphat unter Abspaltung von CO2 entsteht.

  +      
    + CO2 (R=OOC-CH2-CH2-)

Dieser Succinylrest (syn. Bernsteinsäure) des TPP wird von der α-Liponsäure übernommen (Oxidation). Sie ist an die Lipoat-DSLT-Untereinheit kovalent gebunden. Es entsteht S-Succinyl-Hydrolip(oat/onamid).

  +       +   (R=OOC-CH2-CH2-)

Damit verläuft die Reaktion äquivalent zur Decarboxylierung von Pyruvat durch die Pyruvatdehydrogenase E1.

Literatur

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  • Bunik V, Kaehne T, Degtyarev D, Shcherbakova T, Reiser G: Novel isoenzyme of 2-oxoglutarate dehydrogenase is identified in brain, but not in heart. In: FEBS J. 275. Jahrgang, Nr. 20, Oktober 2008, S. 4990–5006, doi:10.1111/j.1742-4658.2008.06632.x, PMID 18783430 (englisch).
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Einzelnachweise

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  1. UniProt Q02218
  2. Eintrag zu Oxoglutarazidurie. In: Orphanet (Datenbank für seltene Krankheiten)