Quelltext der Seite Glutamat-Ammonium-Ligase

{{Infobox Protein
| Name         = 
| Bild         = 030-GlutamineSynthetase-1fpy-twoviews.tiff
| Bild_legende = Auf- und Seitenansicht der Glutamat-Ammonium-Ligase
| PDB = {{PDB2|1f1h}}, {{PDB2|1f52}}, {{PDB2|1fpy}}, {{PDB2|1hto}}, {{PDB2|1lgr}}, {{PDB2|2bvc}}, {{PDB2|2gls}}, {{PDB2|2qc8}}, {{PDB2|2ojw}}
| Groesse = 
| Kofaktor = 
| Precursor = 
| Struktur = Homotetramer, Homooktamer
| Isoformen = 
| HGNCid = 4341
| Symbol = GLUL
| AltSymbols = 
| OMIM = 138290
| UniProt = P15104
| MGIid = 
| CAS = 
| EC-Nummer = 6.3.1.2
| Kategorie    = Ligase
| Reaktionsart = 
| Substrat     = Glutamat + ATP + NH<sub>4</sub><sup>+</sup>
| Produkte     = ADP, Phosphat, <small>L</small>-Glutamin
| Homolog_fam =
| Taxon = Lebewesen
| Taxon_Ausnahme = 
| Orthologe = {{ Protein Orthologe
    | Spezies1 = Mensch
    | Spezies2 = Hausmaus
    | S1_EntrezGene = 2752
    | S1_Ensembl =ENSG00000135821
    | S1_RefseqmRNA =NM_001033044
    | S1_RefseqProtein = NP_001028216
    | S1_GenLoc_db = hg38
    | S1_GenLoc_chr = 1
    | S1_GenLoc_start =182378093
    | S1_GenLoc_end =182392206
    | S1_Uniprot =P15104
    | S2_EntrezGene = 14645
    | S2_Ensembl = ENSMUSG00000026473
    | S2_RefseqmRNA =NM_008131
    | S2_RefseqProtein = NP_032157
    | S2_GenLoc_db =  mm10
    | S2_GenLoc_chr = 1
    | S2_GenLoc_start = 153899929
    | S2_GenLoc_end = 153909723
    | S2_Uniprot = P15105
  }}
}}

'''Glutamat-Ammonium-Ligase''' (kurz '''GS''' von veraltet '''Glutamin-Synthetase''') heißen [[Enzym]]e, welche unter [[Adenosintriphosphat|ATP]]-Verbrauch [[Ammonium]] auf die [[Aminosäure]] [[Glutaminsäure|Glutamat]] übertragen. Hierbei entsteht die Aminosäure [[Glutamin]]. Damit spielen sie eine wichtige Rolle im Stickstoff-Stoffwechsel aller Lebewesen, beispielsweise bei der Biosynthese des Glutamins, welches wiederum als Ausgangspunkt bei der Synthese weiterer Verbindungen dient. Im Menschen dient die GS der Assimilation von toxischem Ammonium und kommt vor allem im Gehirn, der Niere und der Leber vor. Das auf diese Weise auf Glutamat übertragene Ammonium kann in der Leber über den Harnstoffzyklus auf Harnstoff übertragen und somit über die Niere ausgeschieden werden. Die menschliche GS wird außerdem während der frühen Fetalphase exprimiert, eine [[Stickstoffassimilation]] wie in Bakterien findet aber nicht statt, da hierzu die dafür essentielle Glutamat Synthase im Menschen nicht vorhanden ist, der Mensch ist daher auf Aminosäurezufuhr angewiesen. [[Mutation]]en im ''GLUL''-[[Gen]] können zum sehr seltenen fetalen systemischen Glutamin-Mangel führen, der zu schweren Schäden und zum Tod des Neugeborenen führt.<ref>{{UniProt|P15104}}</ref>

Die GS ist Teil des sogenannten GS/GOGAT-Weges (Glutamin-Synthetase/Glutamin-Oxoglutarat-Aminotransferase), ein alternativer Weg der [[Assimilation (Biologie)|Assimilation]] von Ammoniak neben der Reaktion durch die [[Glutamatdehydrogenase]].

== Klassen ==
Die GS ist ein weitverbreitetes Enzym, die verschiedenen Formen lassen sich in drei Klassen einteilen:
* Klasse 1: Dieser Typ findet sich ausschließlich in [[Prokaryoten]] und besteht aus zwölf identischen Untereinheiten von jeweils 50&nbsp;[[Dalton (Einheit)|kDa]]. Das Enzym unterliegt der Kontrolle durch kumulative [[negative Rückkopplung]], die durch eine Vielzahl von Endprodukten des Glutaminmetabolismus vermittelt wird. Ferner wird die Aktivität des Enzyms durch reversible kovalente [[Posttranslationale Modifikation|Modifikation]] gesteuert. Dabei wird ein bestimmter [[Tyrosin]]rest jeder Untereinheit des Enzyms adenyliert, wodurch die Hemmung durch die negative Rückkopplung noch verstärkt wird.
* Klasse 2: In Eukaryoten und bestimmten Bakterien lässt sich dieser Typ finden, der aus zehn identischen Untereinheiten besteht. In Pflanzen finden sich mehrere Isoformen der Glutamin-Synthetase der Klasse 2.
* Klasse 3: GSIII wurde bislang nur in den Bakterien ''[[Bacteroides fragilis]]'' und ''[[Butyrivibrio fibrisolvens]]'' gefunden.

== Katalysierte Reaktion ==

Glutamat + [[Adenosintriphosphat|ATP]] + NH<sub>3</sub> → Glutamin + [[Adenosindiphosphat|ADP]] + Phosphat
[[File:Glutamine_synthetase_reaction.svg|center|alt=Glutamin Synthetese. |Von der Glutamin-Synthetase katalysierte Reaktion]]

== Quellen ==
<references />

[[Kategorie:Ligase]]
[[Kategorie:Codiert auf Chromosom 1 (Mensch)]]