Mannose-6-phosphat

M6P hat die Summenformel C₆H₁₃O₉P und eine Molmasse von ca. 260,14 g/mol.

Strukturformel von Mannose-6-Phosphat

Innerhalb einer Zelle kann Mannose mittels Hexokinase zu Mannose-6-phosphat phosphoryliert werden. Letzere kann für die Glykolyse weiterverwertet werden. Dabei wandelt die Mannose-6-phosphat-Isomerase M6P in Fructose-6-phosphat um.

Darüber hinaus spielt M6P eine wichtige Rolle als molekularer Marker für den Transport lysosomaler Enzyme aus dem endoplasmatischen Retikulum zu den Lysosomen. Im Golgi-Apparat werden Mannosereste der zu transportierenden Enzyme zu M6P-Resten phosphoryliert. Entscheidend für den Phosphattransfer ist das Enzym N-Acetylglucosamin-1-Phosphotransferase, das zunächst einen N-Acetylglucosamin-1-phosphat-Rest anfügt. Danach wird durch die GlcNAc-Phosphoglycosidase der N-Acetylglucosaminrest abgespalten. Anschließend werden die M6P-tragenden Enzyme zusammen mit dem Mannose-6-phosphat-Rezeptor für den Weitertransport zu den Lysosomen in Transportvesikel verpackt. Dort wird der Ligand-Rezeptor-Komplex aufgrund des niedrigen pH-Wertes gespalten und das gebundene Enzym freigesetzt. Die Rezeptoren werden recycelt und zum Golgi-Apparat zurückgeführt.

Bei der I-Zellkrankheit ist das Enzym N-Acetylglucosamin-1-Phosphotransferase aufgrund einer Mutation im GNPTAB-Gen defekt. Folglich können keine M6P-Reste an lysosomale Enzyme angehängt werden. Lysosomen der betroffenen Patienten enthalten praktisch keine Enzyme mehr. Im Lumen der Organellen sammeln sich daher Lipide, Mukopolysaccharide und Glykoproteine an, die nicht abgebaut werden können. Es entstehen große, nicht-funktionale Lysosomen, wodurch der normale Zellstoffwechsel massiv gestört wird und die Zellen zugrunde gehen.

• Heinrich et al. Biochemie und Pathobiochemie. 9. Auflage. Springer. 2014
• Lexikon der Biochemie – Mannose-6-phosphat, abgerufen am 11.11.2024
• Lexikon der Biologie – Mannose-6-phosphat-Rezeptor, abgerufen am 11.11.2024