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UDP-Glukose

Synonym: Uridindiphosphat-Glukose

1 Definition

UDP-Glukose, kurz UDP-Glc, ist ein Nukleotidzucker, der im Stoffwechsel als "aktivierte Form" der Glukose verschiedene Aufgaben hat. Die UDP-Glukose entsteht durch die Kopplung von Glukose-1-phosphat und Uridintriphosphat (UTP).

2 Synthese

Die Bildung von UDP-Glukose wird durch das Enzym UDP-Glukose-Phosphorylase katalysiert. Die Phosphatgruppe des Glukose-1-phosphat greift die α-Phosphatgruppe eines UTP-Moleküls nukleophil an, wobei Pyrophosphat freigesetzt wird. Dieses wird anschliessend von der Pyrophosphatase (anorganische Phosphatase) hydrolytisch zu zwei Phosphatmolekülen abgebaut. Durch die Hydrolyse des Pyrophosphats ist die Gesamtreaktion exergon.

3 Vorkommen

3.1 Glykogensynthese

Im ersten Schritt der Glykogensynthese wird Glukose-6-phosphat (G6P) durch das Enzym Phosphoglucomutase zu Glukose-1-phosphat (G1P) umgesetzt. G1P reagiert anschliessend mit Uridintriphosphat zu Uridindiphosphat-Glukose (UDP-Glukose). Diese Reaktion wird durch die UDP-Glukose-Phosphorylase katalysiert. Dabei entsteht ein Pyrophosphat, das durch die anorganische Pyrophosphatase hydrolysiert wird. Die UDP-Glukose dient im Weiteren als Donator von Glukoseresten für den Aufbau der Glykogenketten (Polymerisierung), der durch die Glykogensynthase katalysiert wird. Glukose wird von der UDP-Glukose auf ein nichtreduzierendes C4-Ende des wachsenden Glykogenmoleküls übertragen und es entsteht eine glycosidische α(1→4)-Verknüpfung.

3.2 Verstoffwechselung von Galaktose

Um Galaktose in die Glykolyse einschleusen zu können, wird sie in Glukose umgewandelt, woran Uridindiphosphat als Zucker-Carrier beteiligt ist.

3.3 Laktosesynthese

Für die Synthese von Laktose wird UDP-Galactose benötigt. UDP-Galactose entsteht aus UDP-Glukose durch Epimerisierung. Die Erzeugung von UDP-Galactose aus UDP-Glukose ist auch für die Bereitstellung von aktivierter Galaktose für die Synthese von Glycolipiden und Glycoproteinen wichtig.

4 Anhang

Ein ähnlich zu UDP-Glukose aufgebautes Molekül ist UDP-Glucuronsäure. Sie ist Edukt für den Einbau der Glucuronsäure bzw. Galacturonsäure in Heteroglykane.

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