Carbamoylphosphat-Synthetase I
Englisch: carbamoyl-phosphate synthase 1
1. Definition
Die Carbamoylphosphat-Synthetase I, kurz CPSI, ist ein mitochondriales Enzym aus der Gruppe der Ligasen, das eine wichtige Rolle im Harnstoffzyklus spielt. Das Enzym katalysiert in einer komplexen irreversiblen Reaktion die Bildung von Carbamoylphosphat aus freiem Ammoniak und Hydrogencarbonat. Dabei werden zwei Moleküle ATP verbraucht.
2. Genetik
Die Carbamoylphosphat-Synthetase I wird auf Chromosom 2 an Genlokus 2q34 kodiert. CPSI wird hauptsächlich in Hepatozyten exprimiert.
3. Biochemie
Carbamoylphosphat-Synthetase I ist ein Heterodimer, das aus einer kleineren Untereinheit von 382 Aminosäuren und einer größeren Untereinheit von 1.073 Aminosäuren besteht. Die kleinere Untereinheit enthält das aktive Zentrum des Enzyms für die Bindung und Desaminierung des Glutamins. Dabei entsteht ein Ammoniumion und Glutamat.
Die größere Untereinheit verfügt über zwei aktive Zentren. Das eine dient der Produktion von Carboxyphosphat, das andere der Produktion von Carbamoylphosphat. Beide Untereinheiten sind durch eine Art Tunnel verbunden, der das Ammoniumion von der kleineren zur größeren Untereinheit leitet.
4. Regulation
Die Aktivität des Enzyms wird über N-Acetylglutamat reguliert, indem es als Cofaktor eine allosterische Aktivierung bewirkt.
5. Klinik
Bei einem Defekt des Enzyms kommt es zum CPS-Mangel mit Anhäufung von Ammoniak (Hyperammonämie).
6. Quelle
- Schielke et al. Liver transplantation using grafts with rare metabolic disorders. Digestive and Liver Disease. 47(4): 261-270. 2015