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Apyrase

Synonyme: NTPase, Nukleotidase
Englisch: apyrase

1 Definition

Apyrasen sind Enzyme aller Eukaryoten, die freie Nukleotide in ihre monophosphorylierten Nukleoside abbauen können. Sie gehören zu den Hydrolasen und werden als rekombinante Proteine in der Biotechnologie bei verschiedenen Verfahren eingesetzt, um überschüssige Nukleotide abzubauen.

2 Biochemie

Apyrasen erkennen oft eine Vielzahl von verschiedenen Nukleotiden. Die am häufigsten verwendete rekombinante Apyrase aus Solanum tuberosum (Kartoffel) kann folgende Reaktionen durchführen:

  • NTP → NDP + PPi
  • NDP → NMP + PPi
  • dNTP → dNDP + PPi
  • dNDP → dNMP + PPi

Bei Apyrasen anderer Organismen gibt es jedoch oft sehr unterschiedliche Affinitäten hinsichtlich ihrer Substrate. Die menschliche Apyrase CANT1 bindet beispielsweise bevorzugt an UDP und kaum an ATP.[1][2]

3 Verwendung in der Biotechnologie

Apyrasen werden meist bei biochemischen Verfahren eingesetzt, die einen kontrollierten Ablauf durch ATP erfordern. Hier kann freies ADP/ATP vorher aus der Reaktion entfernt werden. Apyrasen werden auch bei DNA-Sequenzierungsmethoden wie der Pyrosequenzierung eingesetzt. Hier werden nacheinander die vier verschiedenen dNTPs hinzugeben. Nach jeder Reaktion werden die unverbrauchten Nukleotide durch Apyrase entfernt.

Apyrasen spielen auch eine wichtige Rolle in der Pflanzenforschung, da hier freies ATP das Wachstum mitsteuert.[1]

4 Quellen

  1. 1,0 1,1 Komoszynski, M. A. Comparative studies on animal and plant apyrases (ATP diphosphohydrolase EC 3.6.1.5) with application of immunological techniques and various ATPase inhibitors. Comp Biochem Physiol B Biochem Mol Biol 113, 581-591 (1996).
  2. Yang, M. & Kirley, T. L. Site-directed mutagenesis of human soluble calcium-activated nucleotidase 1 (hSCAN-1): identification of residues essential for enzyme activity and the Ca(2+)-induced conformational change. Biochemistry 43, 9185-9194, doi:10.1021/bi049565o (2004).

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