Biochemie und Pathobiochemie: Abbau verzweigtkettiger Fettsäuren
Die verzweigtkettige Phytansäure wird vom Körper nicht selbst gebildet, sie ist pflanzlicher Herkunft und wird ausschließlich über die Nahrung aufgenommen z.B. als Bestandteil von Chlorophyll. Da die Methylgruppe am C3-Atom (β-Position) die β-Oxidation unmöglich macht, wird die Fettsäure zuerst in der peroxisomalen α-Oxidation unter Verwendung von molekularem Sauerstoff decarboxyliert. Das Enzym Phytanoyl–CoA-Hydroxylase (EC 1.14.11.18) katalysiert die Reaktion. Als Cofaktoren sind Eisen und Ascorbat beteiligt. Dadurch rutscht die Methylgruppe in die α-Position und die β-Position wird frei. Das entstandene Pristanal kann dann nach Transport ins Mitochondrium auf die herkömmliche Art oxidiert werden.
Pathobiochemie: Beim Morbus Refsum (OMIM) ist entweder die Phytanoyl–CoA-Hydroxylase defizient oder das Protein Peroxin-7, ein Transportprotein, das die Phytanol-CoA-Hydroxylase in das Peroxisom transportiert. Klinische Zeichen umfassen Retinitis pigmentosa, periphere Polyneuropathie, Kleinhirnstörungen, Taubheit, EKG-Veränderungen, Ichthyosis und multiple epiphyseale Dysplasie.
Literatur:
- Wanders RJ, van Grunsven EG, Jansen GA. “Lipid metabolism in peroxisomes: enzymology, functions and dysfunctions of the fatty acid alpha- and beta-oxidation systems in humans”. Biochem. Soc. Trans., 28:141–9, February 2000. PMID 10816116.
- Schofield CJ, McDonough MA. “Structural and mechanistic studies on the peroxisomal oxygenase phytanoyl-CoA 2-hydroxylase (PhyH)”. Biochem. Soc. Trans., 35:870–5, November 2007. DOI:10.1042/BST0350870. PMID 17956235.
Weblinks:
| Allgemeine Hintergrundfarbe für Substrate | Hintergrundfarbe Reaktionspfeile | „Schlüsselenzyme“ | |
| Energiereiche Phosphate Reduktionsäquivalente | CO2 / HCO3− C1-Reste Stickstoff |
Abk.: Tr.: Transkriptionelle Regulation, Tl.: Regulation der Translation, Lok.: Regulation über die Enzymlokalisation, Kov.: Regulation durch kovalente Modifikation, All.: Allosterische Regulation, Koop.: Kooperativer Effekt, Co.: Cofaktoren, EC: Enzymklassifikation, EG: Enzymgruppe (Oxidoreductase, Transferase, Hydrolase, Lyase, Isomerase, Ligase), Erkr.: Assoziierte Erkrankungen.
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