Carnitin-Palmityltransferase 2

Das CPT2-Gen, lokalisiert auf Chromosom 1 an Locus 1p32, kodiert ein einzelnes nukleär exprimiertes Protein, das ubiquitär vorkommt, mit besonders hoher Expression in Skelettmuskel, Herz, Leber und Niere.

CPT2 ist auf der Matrixseite der inneren Mitochondrienmembran lokalisiert und katalysiert den abschließenden Schritt des Carnitin-Acyltransferase-Systems. Dabei überträgt das Enzym die Acylgruppe vom Acylcarnitin auf Coenzym A, sodass Acyl-CoA entsteht, das anschließend in der mitochondrialen Matrix in die β-Oxidation langkettiger Fettsäuren eingeht:

$${\displaystyle \mathrm{A}\mathrm{c}\mathrm{y}\mathrm{l}\mathrm{c}\mathrm{a}\mathrm{r}\mathrm{n}\mathrm{i}\mathrm{t}\mathrm{i}\mathrm{n}+\mathrm{C}\mathrm{o}\mathrm{A}-\mathrm{S}\mathrm{H}⟶\mathrm{A}\mathrm{c}\mathrm{y}\mathrm{l}-\mathrm{C}\mathrm{o}\mathrm{A}+\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{r}\mathrm{n}\mathrm{i}\mathrm{t}\mathrm{i}\mathrm{n}}$$

Die Regulation der CPT2-Aktivität erfolgt über das Substratangebot und den mitochondrialen CoA-Status; im Gegensatz zu CPT1 wird CPT2 nicht direkt durch Malonyl-CoA gehemmt. Transkriptionsfaktoren wie PPAR-α und hormonelle Signale beeinflussen jedoch die Expression des Enzyms.

Mutationen im CPT2-Gen sind zahlreich dokumentiert und umfassen über 100 krankheitsassoziierte Varianten, vorwiegend Missense-Mutationen. Sie können zu einem CPT2-Mangel führen, der u.a. durch episodische hypoketotische Hypoglykämien und Rhabdomyolyse kennzeichnet ist. Die Prognose richtet sich nach der genauen Form der Erkrankung.

• Houten & Wanders, A general introduction to the biochemistry of mitochondrial fatty acid β-oxidation. J Inherit Metab Dis, 2010.
• Rufer et al., Structural insight into function and regulation of carnitine palmitoyltransferase. Cell Mol Life Sci., 2009.
• Sigauke et al., Carnitine palmitoyltransferase II deficiency: a clinical, biochemical, and molecular review. Lab Invest, 2003.