Aldolase
Synonym: Fructose-1,6-bisphosphat-Aldolase
Englisch: aldolase
Definition
Die Aldolase ist ein Enzym, das im Zytosol verschiedenster Zellen vorkommt und eine wichtige Rolle in der Glykolyse, Glukoneogenese und im Fruktosestoffwechsel einnimmt.
Unterteilung
Es werden drei Isoformen unterschieden:
| Isoform | Vorkommen | Genetik (Genlokus) | Besonderheit |
|---|---|---|---|
| Typ A | Herzmuskel, Skelettmuskel, Nerven, Schilddrüse und Fettgewebe | ALDOA (16p11.2) |
|
| Typ B | Leber, Niere und Dünndarmmucosa | ALDOB (9q31.1) |
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| Typ C | ZNS | ALDOC (17q11.2) |
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Biochemie
Die Aldolase katalysiert zwei Reaktionen:
- Spaltung von Fructose-1,6-bisphosphat (FBP) zu Dihydroxyacetonphosphat (DHAP) und Glycerinaldehyd-3-phosphat (GADP)
- Spaltung von Fructose-1-phosphat (F1P) zu DHAP und Glyceraldehyd
Die erste Reaktion ist ein reversibler Teilschritt der Glykolyse bzw. Glukoneogenese. Als Kofaktor fungiert hierbei Zink. Kleine Strukturunterschiede der drei Isoformen führen zu einer unterschiedlichen Affinität für die beiden Substrate FBP und F1P. Während Aldolase B keine Präferenz hat und beide Reaktionen katalysiert, spalten Aldolase A und C bevorzugt FBP. Entsprechend ist Aldolase B vor allem am Fruktosemetabolismus beteiligt. Weiterhin ist Aldolase B für die Zusammensetzung und Regulation der V-ATPasen von Bedeutung.[2]
Aufgrund der gewebs- und isoformabhängigen Interaktion mit anderen Proteinen außerhalb der Glykolyse wird vermutet, dass Aldolasen noch weitere zusätzliche Funktionen erfüllen.[3]
Klinik
Aldolase A und C sind überexprimiert in vielen Tumorzellen, die auf einen erhöhten Energiestoffwechsel angewiesen sind. Entsprechend werden sie als potentieller Biomarker und Ansatzpunkte für neue Therapien angesehen.
Mutationen im für Aldolase B kodierenden Gen führen zur hereditären Fruktoseintoleranz.
Labormedizin
Material
Für die Untersuchung wird 1 ml Serum benötigt.
Referenzbereiche
- Bei Erwachsenen: bis 7,6 U/l
- Bei Kindern:
- Neugeborene: bis 30,4 U/l
- 10-24 Monate alt: bis 15,2 U/l
- 2-16 Jahre alt: bis 13,7 U/l
Interpretation
- Mangel an Aldolase A: Störung der anaeroben Glykolyse mit chronisch hämolytischer Anämie.
- Mangel an Aldolase B: Fruktoseintoleranz
Hinweis
Die Untersuchung ist wegen mangelnder Aussagefähigkeit nicht im Leistungskatalog der gesetzlichen Krankenversicherung (GKV).
Literatur
- Laborlexikon.de, abgerufen am 26.01.2021
Quellen
- ↑ Chang et al. Roles of Aldolase Family Genes in Human Cancers and Diseases. Cell REVIEW. 29(8): 549-559. 2018
- ↑ Lu et al. Physical interaction between aldolase and vacuolar H+-ATPase is essential for the assembly and activity of the proton pump, J Biol Chem. 24;282(34): 24495-503. 2007
- ↑ Arakaki et al. Structure of human brain fructose 1,6-(bis)phosphate aldolase: Linking isozyme structure with function. Protein Sci. 13(12): 3077-3084. 2004