α-Ketoglutarat-Dehydrogenase E1

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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 OGDH
Externe IDs OMIM: 613022 UniProtQ02218
Enzymklassifikation
EC, Kategorie 1.2.4.2  Oxidoreduktasen
Reaktionsart Decarboxylierung, Succinylierung
Substrat 2-Ketoglutarat + Lipoyllysin-DLST
Produkte Succinyllipoyllysin-DLST + CO2
Vorkommen
Übergeordnetes Taxon Bakterien, Eukaryoten

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 führen.[1][2]

Katalysierte Reaktion

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.

Ketoglutarat + Thiamin $ \longrightarrow $ Intermediat 1
$ \longrightarrow $ Intermediat 2 + 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).

Intermediat 2 + Lipoyl $ \longrightarrow $ Thiamin + Intermediat 4 (R=OOC-CH2-CH2-)

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

Literatur

  • 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, Nr. 20, Oktober 2008, S. 4990–5006. doi:10.1111/j.1742-4658.2008.06632.x. PMID 18783430.

Einzelnachweise

  1. UniProt Q02218
  2. Orphanet: Oxoglutarazidurie

Weblinks

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