Biochemie und Pathobiochemie: Glycosyl-Phosphatidylinositol-Anker



Biosynthese eines Glycosyl-Phosphatidylinositol-Ankers (GPI-Anker)Bearbeiten

Subst. ( ⇑ ) Co. Enzym EC EG Erkr.

                                                        1-Phosphatidyl-D-myo-Inositol

UDP-N-Acetyl-D-Glucosamin

UDP

  Phosphatidylinositol- N-Acetylglucosaminyltransferase 2.4.1.198 Tr Paroxysmale nächtliche Hämoglobinurie (PNH)

                                                                GlcNAcα1-6Ino1-P-Lipid

H2O

Acetat

  N-Acetylglucosaminyl- phosphatidylinositol-Deacetylase 3.5.1.89 Hyd

                                                                    GlcNα1-6Ino1-P-Lipid

Palmitoyl-CoA

CoA-SH

  PIG-W 2.3.-.- Tr

                                                                    GlcNα1-6Ino(palmitoyl)1-P-Lipid

Dolichyl-phosphat-D-Mannose

Dolichyl-phosphat

  PIG-M, PIG-X 2.4.1.- Tr

                                                       Manα1-4GlcNα1-6Ino(palmitoyl)1-P-Lipid

Phosphatidylethanolamin

Diacylglycerin

  PIG-N 2.7.-.- Tr

                                                    EtN-P
                                                          2
                                                        Manα1-4GlcNα1-6Ino(palmitoyl)1-P-Lipid

Dolichyl-phosphat-D-Mannose

Dolichyl-phosphat

  PIG-V 2.4.1.- Tr

                                                    EtN-P
                                                          2
                                            Manα1-6Manα1-4GlcNα1-6Ino(palmitoyl)1-P-Lipid

Dolichyl-phosphat-D-Mannose

Dolichyl-phosphat

  PIG-B 2.4.1.- Tr

                                                    EtN-P
                                                          2
                                Manα1-2Manα1-6Manα1-4GlcNα1-6Ino(palmitoyl)1-P-Lipid

Phosphatidylethanolamin

Diacylglycerin

  PIG-F, PIG-O ? Tr

                          EtN-P                 EtN-P
                                  6                       2
                              Manα1-2Manα1-6Manα1-4GlcNα1-6Ino(palmitoyl)1-P-Lipid

Protein

H2O

  GPAA1, PIG-K, PIG-S, PIG-T, PIG-U ? ?

  H2N-Protein-CO-EtN-P               EtN-P
                                  6                       2
                              Manα1-2Manα1-6Manα1-4GlcNα1-6Ino(palmitoyl)1-P-Lipid

H2O

Fettsäure

  GPI-Deacylase ? ?

  H2N-Protein-CO-EtN-P               EtN-P
                                  6                       2
                              Manα1-2Manα1-6Manα1-4GlcNα1-6Ino1-P-Lipid

       

Farbcode Monosaccharide:
Glc (D-Glucose)
Gal (D-Galactose)
Xyl (D-Xylose)
Man (D-Mannose)
Fuc (L-Fucose)
GlcA (D-Glucuronat)
IdoA (L-Iduronat)
GalNAc (N-Acetyl-D-Galactosamin)
GlcNAc (N-Acetyl-D-Glucosamin)
GlcN (D-Glucosamin)
Neu5NAc (N-Acetylneuraminsäure)


GPI-Anker werden in 10 enzymatisch katalysierten Reaktionen im endoplasmatischen Retikulum gebildet und dort an das Carboxyl-Ende von Proteinen geheftet, die die entsprechende Signalsequenz aufweisen.

Biologische BedeutungBearbeiten

GPI-Anker dienen der Verankerung von Proteinen (z.B. Enzymen wie der Acetylcholinesterase oder Komplementschutzfaktoren) an der Zellmembran, wo sie als sog. „lipid rafts“ organisiert sind. GPI-Anker bestehen aus einem Phosphatidylinositol, wobei das Inositol ein Oligosaccharid trägt, an dem das Protein über ein Ethanolaminphosphat befestigt ist. Das Inositol kann zusätzlich mit einer weiteren Fettsäure (Palmitat) verestert sein.

PathobiochemieBearbeiten

Eine Mutation im Gen der Phosphatidylinositol N-Acetylglucosaminyltransferase verhindert die GPI-Anker-Biosynthese und ist verantwortlich für das Krankheitsbild der Paroxysmalen nächtlichen Hämoglobinurie (PNH).

LiteraturBearbeiten

PMID 18063459

WeblinksBearbeiten




 

Haben Ihnen die Informationen in diesem Kapitel nicht weitergeholfen?
Dann hinterlassen Sie doch einfach eine Mitteilung auf der Diskussionsseite und helfen Sie somit das Buch zu verbessern.