Transglutaminase

Transglutaminasen katalysieren die Bildung von Isopeptidbindungen zwischen den γ-Carboxamid-Gruppen (-(C=O)NH₂) von Glutaminresten und den ε-Aminogruppen (-NH₃) von Lysinresten. Bei dieser Transamidierung wird Ammoniak (NH₃) freigesetzt.

Darüber hinaus sind Transglutaminasen dazu in der Lage, Glutaminreste zu Glutaminsäureresten zu deamidieren. Dabei wird ebenfalls NH₃ freigesetzt.

Die von Transglutaminasen katalysierten Reaktionen sind irreversibel, die entstehenden Biopolymere weitgehend stabil gegenüber einer Proteolyse. Deshalb werden diese Enzyme durch zahlreiche biochemische Kontrollmechanismen reguliert.

Wichtige Vertreter der Transglutaminasen sind:

• Faktor XIII (Fibrin-stabilisierender Faktor)
• Keratinozyten-Transglutaminase (TGM1)
• Gewebetransglutaminase (TGM2)
• Epidermale Transglutaminase (TGM3)
• Prostatatransglutaminase (TGM4)

Transglutaminasen spielen in vielen Bereichen eine essentielle Rolle. Ihre Fehlfunktion führt daher zu verschiedenen Krankheitsbildern. Beispiele sind:

• Zöliakie: Bei dieser Erkrankung wird die Gewebetransglutaminase in der Darmschleimhaut durch eine Autoimmunreaktion angegriffen. Dies führt zur erkrankungsspezifischen Zottenatrophie.
• Faktor-XIII-Mangel: Bei dieser seltenen Gerinnungsstörung ist die Transglutaminase Faktor XIII vermindert, welcher die Quervernetzung von Fibrin herbeiführt. In der Folge kommt es zu Wundheilungsstörungen.

• Transglutaminase 2, a double face enzyme, S. Beninati, M. Piacentini, C. M. Bergamini, Amino Acids, March 2017, Volume 49, Issue 3, pp 415–423