Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase

Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase 2 (mitochondrial)
	[[Datei:\|250x200px\|Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase 2 (mitochondrial)]]
	Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase 2 (mitochondrial)
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur	608 Aminosäuren
Kofaktor	Mangan
Bezeichner
Gen-Name	PCK2
Externe IDs	OMIM: 261650; UniProt Q16822;
Vorkommen
Homologie-Familie	Hovergen
	Orthologe

Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase 1 (zytosolisch)
	Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase 1 (zytosolisch)
	Bänder-/Oberflächenmodell der PEPCK-C nach PDB 1KHF. Gebundenes PEP ist als Kalotte hervorgehoben.
	Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase 1 (zytosolisch)
	Vorhandene Strukturdaten: s. UniProt
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur	622 Aminosäuren
Kofaktor	Mangan
Bezeichner
Gen-Name	PCK1
Externe IDs	OMIM: 261680; UniProt P35558;
Enzymklassifikation
EC, Kategorie	4.1.1.32, Lyase
Reaktionsart	Phosphorylierende Decarboxylierung
Substrat	GTP + Oxalacetat
Produkte	GDP + Phosphoenolpyruvat + CO2
Vorkommen
Homologie-Familie	PEPCK (GTP)
Übergeordnetes Taxon	Lebewesen
Ausnahmen	Pflanzen
	Orthologe

Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase [GTP] (Abk.: PEPCK) heißt dasjenige Enzym, das die Umwandlung von Oxalacetat mittels GTP zu Phosphoenolpyruvat katalysiert. Dieser Reaktionsschritt ist der geschwindigkeitsbestimmende Teilschritt der Gluconeogenese. PEPCK kommt auch in Bakterien vor, in Wirbeltieren gibt es zwei Isoformen, zytosolisch und mitochondrial. Sie werden im Menschen von den Genen PCK1 und PCK2 codiert und besonders in Leber, Nieren und Adipozyten exprimiert. Im Gegensatz zu PEPCK-M kann die Aktivität der PEPCK-C durch Hormone reguliert werden. Mutationen in PCK1 oder PCK2 können die entsprechende (seltene) PEPCK-Mangelkrankheit verursachen.<ref>UniProt P35558, UniProt Q16822</ref>

Die PEPCK [GTP] ist nicht zu verwechseln mit der ATP-abhängigen PEPCK, die in Pflanzen und Bakterien, aber nicht in Tieren vorkommt.

Aufgrund ihrer zentralen Position in der Gluconeogenese ist die PEPCK ein Kandidat, wenn es um erblichen Diabetes mellitus oder Adipositas geht.<ref>Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref>

Katalysierte Reaktion

GTP + Oxalacetat <math>\longrightarrow</math> GDP + PEP + CO₂

Von GTP wird eine Phosphatgruppe auf Oxalacetat übertragen und Kohlenstoffdioxid abgespalten. Im Aktivzentrum des Enzyms befindet sich ein Arginin-Rest und das Metall Mangan der Oxidationsstufe +II. Der Ketosauerstoff bildet ein Komplex zwischen Arginin und Mn²⁺ und ermöglicht so die Abspaltung der Carboxygruppe am weiter entfernten Ende unter Ausbildung einer Doppelbindung. Anschließend wird ein Phosphat von GTP auf den Sauerstoff übertragen. Dabei sorgt gleichzeitig Mn²⁺ und Arginin auch für die Komplexierung von GTP im Enzym.<ref>L. W. Tari: Structure and Mechanism of Phosphoenolpyruvate Carboxykinase. In: Journal of Biological Chemistry. 272, S. 8105–8108, doi:10.1074/jbc.272.13.8105.</ref>

Regulation

Für die Regulation durch Glucocorticoide siehe das ausführliche Beispiel dort.

Literatur

Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2

Weblinks

Wikibooks: Biochemie und Pathobiochemie: Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase – Lern- und Lehrmaterialien

Harris/reactome.org: oxaloacetate + GTP ⇒ phosphoenolpyruvate + GDP + CO2 [cytosol]

Einzelnachweise

Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase 2 (mitochondrial)
[[Datei:\|250x200px\|Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase 2 (mitochondrial)]]

Phosphoenolpyruvat-Carboxykinase 2 (mitochondrial)

Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur	608 Aminosäuren
Kofaktor	Mangan
Bezeichner
Gen-Name	PCK2
Externe IDs	OMIM: 261650 UniProt Q16822
Vorkommen
Homologie-Familie	Hovergen
Orthologe
	Mensch	Hausmaus
Entrez	5106	74551
Ensembl	ENSG00000100889	ENSMUSG00000040618
UniProt	Q16822	Q8BH04
Refseq (mRNA)	NM_004563	NM_028994
Refseq (Protein)	NP_004554	NP_083270
Genlocus	Chr 14: 24.09 – 24.1 Mb	Chr 14: 55.54 – 55.55 Mb
PubMed-Suche	5106	74551