Methylmalonyl-CoA-Mutase

Synonym: Methylmalonyl-CoA-Isomerase
Englisch: methylmalonyl-CoA mutase, methylmalonyl-CoA isomerase

Definition

Die Methylmalonyl-CoA-Mutase, kurz MCM oder MMUT, ist ein Vitamin-B12-abhängiges, mitochondriales Enzym, das die Isomerisierung von Methylmalonyl-CoA zu Succinyl-CoA katalysiert. Das Protein wird durch das MUT-Gen kodiert.

Biochemie

Die Methylmalonyl-CoA-Mutase besteht aus einer 750 Aminosäuren langen Peptidkette, von der beim Transport in das Mitochondrium eine 32 Aminosäuren lange Leader-Sequenz abgespalten wird. Zwei dieser Ketten lagern sich zu einem Homodimer zusammen, das dann zwei Moleküle Adenosylcobalamin (AdoB12) als Cofaktor bindet und so das aktive Holoenzym bildet.

Genetik

Das MUT-Gen ist auf Chromosom 6 an Genlokus 6p12.3 kodiert. Es hat einen Umfang von 35 kb und besteht aus 13 Exons.

Vorkommen

Methylmalonyl-CoA-Mutase wird in hohen Konzentrationen in den Nieren exprimiert. Darüber hinaus kommt es im Herz, in den Ovarien, im ZNS, in den Muskeln, in der Leber sowie in geringerem Umfang in der Milz vor.

Funktion

Die Methylmalonyl-CoA-Mutase ist in den Mitochondrien lokalisiert, wo die Aminosäuren Isoleucin und Valin sowie Methionin, Threonin, Thymin und ungeradzahlige Fettsäuren über Methylmalonat-Semialdehyd (MMlSA) oder Propionyl-CoA (Pr-CoA) zu Methylmalonyl-CoA (MMl-CoA) verstoffwechselt werden. MCM katalysiert die reversible Isomerisierung von Methylmalonyl-CoA zu Succinyl-CoA. Dieser Schritt ermöglicht die Einschleusung der o.a. Stoffe in den Citratzyklus.

Klinik

Ein Ausfall der Methylmalonyl-CoA-Mutase führt zu einer Akkumulation von Methylmalonyl-CoA im Stoffwechsel, das zu Methylmalonsäure umgewandelt wird. Dadurch kommt es zu einer Methylmalonazidurie.