www.wikidata.de-de.nina.az
Der a Ketoglutarat Dehydrogenase Komplex oder 2 Oxoglutarat Dehydrogenase Komplex OGDC ist ein Proteinkomplex in Eukaryoten und manchen Bakterien der die oxidative Decarboxylierung von a Ketoglutarat und die nachfolgende Umsetzung mit Coenzym A zum Succinyl CoA katalysiert Diese Reaktion ist Teil des Citratzyklus Die Gesamtreaktion lautet CoA SH NAD displaystyle longrightarrow CO2 NADHUbergeordnetMitochondriumGene OntologyQuickGO Inhaltsverzeichnis 1 Aufbau 2 Reaktion 3 Bildung von Succinat in Prokaryoten 4 Literatur 5 Einzelnachweise 6 WeblinksAufbau BearbeitenVergleich OGDC und PDC Untereinheiten OGDC Untereinheiten PDCa Ketoglutarat Dehydrogenase E1 Pyruvatdehydrogenase E1 Dihydrolipoamid Succinyltransferase E2 Dihydrolipoyl Transacetylase E2 Dihydrolipoamid Dehydrogenase E3 Dihydrolipoyl Dehydrogenase E3 Am a Ketoglutarat Dehydrogenase Komplex sind drei Enzyme beteiligt die a Ketoglutarat Dehydrogenase E1 Untereinheit A EC 1 2 4 2 die Dihydrolipoamid Succinyltransferase 1 B EC 2 3 1 61 und die Dihydrolipoamid Dehydrogenase C E EC 1 8 1 4 Damit hat der Komplex einen ahnlichen Aufbau wie der Pyruvatdehydrogenase Komplex PDC 2 Die a Ketoglutarat Dehydrogenase bildet zusammen mit der Pyruvat Dehydrogenase und der branched chain a Ketosaure Dehydrogenase eine Familie von Multienzymkomplexen sogenannter a Ketosaure Dehydrogenasen 3 Im aktiven Multienzymkomplex ist die Succinyltransferase zu hochsymmetrischen Multimeren aggregiert Tetracosamer der Punktgruppe 432 Hexacontamer der Punktgruppe 532 an welche die verschiedenen Dehydrogenasen gebunden sind In Eukaryoten wurde eine einzige Variante des Komplexes in Mitochondrien identifiziert Reaktion Bearbeiten nbsp Reaktionsmechanismus fur a Ketoglutarat ist R CH2 COO OGDC und PDC nutzen die gleichen Coenzyme und katalysieren auch eine analoge Reaktion auch der Reaktionsmechanismus ist bei beiden Komplexen sehr ahnlich 2 a Ketoglutarat wird oxidativ zu Succinyl CoA decarboxyliert dabei entsteht NADH Im Citratzyklus wird dieses in die Atmungskette eingespeist und dient zur Energieerzeugung Bildung von Succinat in Prokaryoten BearbeitenVeranderte Citratzyklus Stoffwechselwege in denen ein Teilschritt fehlt sind bei Bakterien der Normalfall 13 von 17 untersuchte Der fehlende Schritt kann durch andere Reaktionsschritte ersetzt sein oder auch nicht Tatsachlich sind nur von drei Bakterienarten Enzyme mit Ketoglutarat Dehydrogenase Aktivitat KDH bekannt Euglena gracilis Bacillus japonicum und Escherichia coli Das Bakterium Escherichia coli fahrt unter aeroben Bedingungen den kompletten Citratzyklus wie beschrieben Unter anaeroben Bedingungen ist es in der Lage die KDH zu deaktivieren Die Stoffwechselwege die vorher einen Kreis bildeten sind nun baumstrukturartig verbunden M tuberculosis hingegen kann zwischen zwei verschiedenen Citratzyklen umschalten die beide vom eukaryotischen Weg verschieden sind 4 Archaeen aber auch manche Bakterien wie Helicobacter pylori das unter microaerophilen Bedingungen wachst katalysieren die Umwandlung von a Ketoglutarat zu Succinyl CoA mittels einer oxidationsempfindlichen 2 Oxoglutarat Ferredoxin Oxidoreduktase OGOR EC 1 2 7 3 Im Gegensatz zur OGDC enthalt diese Eisen Schwefel Cluster es fehlen das Flavin und das Liponsaureamid Anstatt NADH wird Ferredoxin als Reduktionsmittel genutzt Auch Mycobacterium tuberculosis enthalt ein CoA abhangiges Enzym das dagegen auch unter aeroben Bedingungen stabil ist 5 6 7 Bei verschiedenen Mycobakterien darunter auch Mycobacterium tuberculosis ist die E1 Untereinheit der Ketoglutarat Dehydrogenase durch eine Ketoglutarat Decarboxylase ersetzt die unabhangig von Coenzym A zunachst Succinat Semialdehyd produziert welches von einer NADP abhangigen Succinat Semialdehyd Dehydrogenase zu Succinat dehydriert wird 8 Literatur BearbeitenBunik VI Fernie AR Metabolic control exerted by the 2 oxoglutarate dehydrogenase reaction a cross kingdom comparison of the crossroad between energy production and nitrogen assimilation In Biochem J 422 Jahrgang Nr 3 September 2009 S 405 21 doi 10 1042 BJ20090722 PMID 19698086 Kabysheva MS Storozhevykh TP Pinelis VG Bunik VI Synthetic regulators of the 2 oxoglutarate oxidative decarboxylation alleviate the glutamate excitotoxicity in cerebellar granule neurons In Biochem Pharmacol 77 Jahrgang Nr 9 Mai 2009 S 1531 40 doi 10 1016 j bcp 2009 02 001 PMID 19426691 Bunik VI Raddatz G Wanders RJ Reiser G Brain pyruvate and 2 oxoglutarate dehydrogenase complexes are mitochondrial targets of the CoA ester of the Refsum disease marker phytanic acid In FEBS Lett 580 Jahrgang Nr 14 Juni 2006 S 3551 7 doi 10 1016 j febslet 2006 05 040 PMID 16737698 Einzelnachweise Bearbeiten J E Knapp D Caroll J E Lawson S R Ernst L J Reed M L Hackert Experssion purification and structural analysis of the trimeric form of the catalytic domain of the Escherichia coli dihydroliponamide succinyltransferase In Protein Sci 9 S 37 48 2000 a b H Robert Horton Laurence A Moran K Gray Scrimgeour Marc D Perry J David Rawn und Carsten Biele Ubersetzer Biochemie Pearson Studium 4 aktualisierte Auflage 2008 ISBN 978 3 8273 7312 0 S 536 R N Perham Swinging Arms and Swinging Domains in Multifunctional Enzymes Catalytic Machines for Multistep Reaktions In Annu Rev Biochem 69 S 961 1004 2000 Cordwell SJ Microbial genomes and missing enzymes redefining biochemical pathways In Arch Microbiol 172 Jahrgang Nr 5 November 1999 S 269 79 PMID 10550468 Mai X und Adams MW 1996 Characterization of a fourth type of 2 keto acid oxidizing enzyme from a hyperthermophilic archaeon 2 ketoglutarate ferredoxin oxidoreductase from Thermococcus litoralis In Journal of bacteriology Band 178 Nummer 20 Oktober 1996 S 5890 5896 PMID 8830683 PMC 178443 freier Volltext Pitson SM Mendz GL Srinivasan S Hazell SL The tricarboxylic acid cycle of Helicobacter pylori In Eur J Biochem 260 Jahrgang Nr 1 Februar 1999 S 258 67 PMID 10091606 Baughn AD Garforth SJ Vilcheze C Jacobs WR An anaerobic type alpha ketoglutarate ferredoxin oxidoreductase completes the oxidative tricarboxylic acid cycle of Mycobacterium tuberculosis In PLoS Pathog 5 Jahrgang Nr 11 November 2009 S e1000662 doi 10 1371 journal ppat 1000662 PMID 19936047 PMC 2773412 freier Volltext Tian J Bryk R Itoh M Suematsu M Nathan C Variant tricarboxylic acid cycle in Mycobacterium tuberculosis identification of alpha ketoglutarate decarboxylase In Proc Natl Acad Sci USA 102 Jahrgang Nr 30 Juli 2005 S 10670 5 doi 10 1073 pnas 0501605102 PMID 16027371 PMC 1180764 freier Volltext Weblinks Bearbeiten nbsp Wikibooks a Ketoglutarat Dehydrogenase Lern und Lehrmaterialien Abgerufen von https de wikipedia org w index php title A Ketoglutarat Dehydrogenase Komplex amp oldid 234222336