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Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase: Unterschied zwischen den Versionen

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'''''Englisch''': Hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase''
 
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==Definition==
 
==Definition==
Die '''Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase''' (HGPRT) ist ein tetrameres [[Enzym]], das im [[Stoffwechsel]] der [[Purinbasen]] eine wichtige Rolle spielt.
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Die '''Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase''', kurz '''HGPRT''', ist ein [[tetramer]]es [[Enzym]], das im [[Stoffwechsel]] der [[Purinbase]]n eine wichtige Rolle spielt.
  
==Reaktionen im Salvage Pathway der Purine==
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==Biochemie==
Die HGPRT ist dazu in der Lage die aus dem [[Nukleotidabbau]] stammenden [[Purinbase]]n [[Hypoxanthin]] und [[Guanin]] mithilfe der aktivierten [[Pentose]] [[Phosphoribosylopyrophosphat]] (PRPP) wieder die entsprechenden [[Nukleotide]] [[Inosinmonophosphat|IMP]] (mit Hypoxanthin als [[Base]]) und [[GMP]] (mit Guanin als Base) herzustellen.
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HGPRT wird durch das [[HPRT1]]-[[Gen]] codiert. Das Enzym kann mithilfe der aktivierten [[Pentose]] [[Phosphoribosylpyrophosphat]] (PRPP) aus den [[Purinbase]]n [[Hypoxanthin]] und [[Guanin]] wieder die entsprechenden [[Nukleotid]]e [[Inosinmonophosphat|IMP]] (mit Hypoxanthin als [[Base]]) und [[GMP]] (mit Guanin als Base) herstellen.
  
Im Rahmen der Wiederverwertung (auch [[Salvage Pathway]] genannt) der Purinbasen steigert dieses Enzym daher die energetische Effizienz des [[Purinstoffwechsel]]s, da über diesen Weg die [[De-novo-Purinnukleotidsynthese]] umgangen werden kann um wieder IMP und GMP bereitstellen zu können.
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Im Rahmen der Wiederverwertung der Purinbasen - auch [[Salvage Pathway]] genannt - steigert das Enzym die energetische Effizienz des [[Purinstoffwechsel]]s, da über diesen Weg die [[De-novo-Purinnukleotidsynthese]] umgangen werden kann, um wieder IMP und GMP bereitzustellen.
  
Bei der [[Reaktion]], die durch das Enzym katalysiert wird, wird eine freie Purinbase (Guanin oder Hypoxanthin; nicht jedoch [[Adenin]] - das hierfür zuständige Enzym ist die [[Adenin-Phosphoribosyltransferase]]) auf einen Phosphoribosylrest (Phosphoribosylpyrophosphat) unter Abspaltung von [[Pyrophosphat]] und der Entstehung von GMP bzw. IMP, übertragen. [[Cofaktor ]]des Enzyms sind 2 [[Magnesium|Mg<sup>2+</sup>]]
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Bei der durch HGRPT katalysierten [[Reaktion]] wird eine freie Purinbase (Guanin oder Hypoxanthin) unter Abspaltung von [[Pyrophosphat]] und der Entstehung von GMP bzw. IMP auf einen Phosphoribosylrest (Phosphoribosylpyrophosphat)  übertragen. [[Cofaktor]] des Enzyms ist 2 [[Magnesium|Mg<sup>2+</sup>]]. Die analoge Transferase für [[Adenin]] ist die [[Adenin-Phosphoribosyltransferase]].
  
90% der Purinbasen werden wiederverwertet, während lediglich 10% tatsächlich abgebaut und in der Folge ausgeschieden werden. An diesem Verhältnis wird die Effizienz der Wiederverwertung von Purinbasen und in diesem Zusammenhang die Bedeutung der HGPRT ersichtlich.
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90% der Purinbasen werden wiederverwertet. Nur 10% werden tatsächlich abgebaut und ausgeschieden. An diesem Verhältnis wird die Effizienz der Wiederverwertung von Purinbasen und die Bedeutung von HGPRT ersichtlich.
  
 
==Pathologie==
 
==Pathologie==
Eine besonders schwerwiegende [[Stoffwechsel]]erkrankung, die als Folge einer [[Genmutation]] im HPRT1-[[Gen]] auftritt, ist das [[Lesch-Nyhan-Syndrom]]. Durch die Mutationen kommt es hierbei aufgrund der nicht mehr erfolgenden Wiederverwendung der Basen Hypoxanthin und Guanin zu einer Anhäufung von Purinbasen, die in der Folge anders als im physiologischen Zustand (hier waren es ja nur 10% der Purine, die ausgeschieden werden) überwiegend abgebaut und ausgeschieden werden müssen. Der [[Katabolismus|Abbau]] von Purinbasen erfolgt über das [[Intermediat]] [[Xanthin]] welches weiterhin zur [[Harnsäure]] umgewandelt wird, welche im Blut zu den [[Nieren]] transportiert und dort dann im [[Harn]] ausgeschieden wird.
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Eine besonders schwerwiegende [[Stoffwechsel]]erkrankung, die als Folge einer [[Genmutation]] im HPRT1-[[Gen]] auftritt, ist das [[Lesch-Nyhan-Syndrom]]. Durch die Mutationen kommt es aufgrund des fehlenden Recyclings der Basen Hypoxanthin und Guanin zu einer Anhäufung von Purinbasen, die in der Folge überwiegend abgebaut und ausgeschieden werden müssen. Der [[Katabolismus|Abbau]] von Purinbasen erfolgt über das [[Intermediat]] [[Xanthin]], das zu [[Harnsäure]] umgewandelt wird, welche [[renal]] eliminiert wird.
  
Da Harnsäure eine im Blut schwer lösliche Verbindung ist, kommt es beim Lesch-Nyhan-Syndrom zur Überschreitung des [[Löslichkeitsprodukt]]es und durch die daraus folgende [[Präzipitation]] von Harnsäurekristallen im Bereich der [[Gelenk]]e zu [[Gicht]]anfällen. Darüber hinaus sind geistige Entwicklungsdefizite sowie [[Autoaggression]] Symptome dieser Erkrankung.
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Da Harnsäure eine im Blut schwer lösliche Verbindung ist, kommt es beim Lesch-Nyhan-Syndrom zur Überschreitung des [[Löslichkeitsprodukt]]es und durch die daraus folgende [[Präzipitation]] von Harnsäurekristallen im Bereich der [[Gelenk]]e zu [[Gicht]]anfällen. Darüber hinaus sind geistige Entwicklungsdefizite sowie [[selbstverletzendes Verhalten]] (Autoaggression) Symptome dieser Erkrankung.
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[[Fachgebiet:Biochemie]]
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[[Tag:Enyzm]]
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[[Tag:Transferase]]

Aktuelle Version vom 20. Oktober 2021, 17:39 Uhr

Synonyme: HGPRT, HGPT
Englisch: Hypoxanthine-guanine phosphoribosyltransferase

1 Definition

Die Hypoxanthin-Guanin-Phosphoribosyltransferase, kurz HGPRT, ist ein tetrameres Enzym, das im Stoffwechsel der Purinbasen eine wichtige Rolle spielt.

2 Biochemie

HGPRT wird durch das HPRT1-Gen codiert. Das Enzym kann mithilfe der aktivierten Pentose Phosphoribosylpyrophosphat (PRPP) aus den Purinbasen Hypoxanthin und Guanin wieder die entsprechenden Nukleotide IMP (mit Hypoxanthin als Base) und GMP (mit Guanin als Base) herstellen.

Im Rahmen der Wiederverwertung der Purinbasen - auch Salvage Pathway genannt - steigert das Enzym die energetische Effizienz des Purinstoffwechsels, da über diesen Weg die De-novo-Purinnukleotidsynthese umgangen werden kann, um wieder IMP und GMP bereitzustellen.

Bei der durch HGRPT katalysierten Reaktion wird eine freie Purinbase (Guanin oder Hypoxanthin) unter Abspaltung von Pyrophosphat und der Entstehung von GMP bzw. IMP auf einen Phosphoribosylrest (Phosphoribosylpyrophosphat) übertragen. Cofaktor des Enzyms ist 2 Mg2+. Die analoge Transferase für Adenin ist die Adenin-Phosphoribosyltransferase.

90% der Purinbasen werden wiederverwertet. Nur 10% werden tatsächlich abgebaut und ausgeschieden. An diesem Verhältnis wird die Effizienz der Wiederverwertung von Purinbasen und die Bedeutung von HGPRT ersichtlich.

3 Pathologie

Eine besonders schwerwiegende Stoffwechselerkrankung, die als Folge einer Genmutation im HPRT1-Gen auftritt, ist das Lesch-Nyhan-Syndrom. Durch die Mutationen kommt es aufgrund des fehlenden Recyclings der Basen Hypoxanthin und Guanin zu einer Anhäufung von Purinbasen, die in der Folge überwiegend abgebaut und ausgeschieden werden müssen. Der Abbau von Purinbasen erfolgt über das Intermediat Xanthin, das zu Harnsäure umgewandelt wird, welche renal eliminiert wird.

Da Harnsäure eine im Blut schwer lösliche Verbindung ist, kommt es beim Lesch-Nyhan-Syndrom zur Überschreitung des Löslichkeitsproduktes und durch die daraus folgende Präzipitation von Harnsäurekristallen im Bereich der Gelenke zu Gichtanfällen. Darüber hinaus sind geistige Entwicklungsdefizite sowie selbstverletzendes Verhalten (Autoaggression) Symptome dieser Erkrankung.

Fachgebiete: Biochemie

Diese Seite wurde zuletzt am 20. Oktober 2021 um 17:39 Uhr bearbeitet.

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