Quelltext der Seite Glutamatdehydrogenase


{{Infobox Protein
|Name            = Glutamatdehydrogenase (NADP+) 1
|Bild            = 
|Bild_legende    = <!-- nach {{PDB|ABCD}} -->
|PDB             = {{PDB2|1l1f}}, {{PDB2|1nr1}}
|Groesse         = 505 Aminosäuren
|Kofaktor        = 
|Precursor       = 
|Struktur        = Homohexamer
|Isoformen       = 
|HGNCid          = 
|Symbol          = {{HGNC|4335|GLUD1}}
|AltSymbols      = {{HGNC|4336|GLUD2}}
|OMIM            = 138130
|UniProt         = P00367
|MGIid           = 
|CAS             = 
|CASergänzend    = 
|ATC-Code        = <!-- {{ATC|X99|XX99}} -->
|DrugBank        = 
|Wirkstoffklasse = 
|TCDB            = 
|TranspText      = 
|EC-Nummer       = 1.4.1.3
|Kategorie       = Oxidoreduktase
|Reaktionsart    = 
|Substrat        = [[Enantiomer#Nomenklatur|<small>L</small>]]-Glutamat + H<sub>2</sub>O + NAD<sup>+</sup>
|Produkte        = 2-Oxoglutarat + NH<sub>3</sub> + NADH/H<sup>+</sup>
|Homolog_fam     = 
|Taxon           = 
|Taxon_Ausnahme  = 
|Orthologe       = 
}}

'''Glutamatdehydrogenase''' (GDH, auch GLDH) heißt das [[Enzym]], das die Reaktion von [[Enantiomer#Nomenklatur|<small>L</small>]]-[[Glutamate|Glutamat]], Wasser und [[Nicotinamidadenindinukleotid|NAD(P)<sup>+</sup>]] zu [[Ammonium]], [[α-Ketoglutarat]] (2-Oxoglutarat) und NAD(P)H bzw. deren [[Rückreaktion]] [[Katalyse|katalysiert]]. Damit ist es ein Teil des Stickstoffmetabolismus und für die Fixierung ([[Assimilation (Biologie)|Assimilation]]) bzw. Freisetzung ([[Dissimilation (Biologie)|Dissimilation]]) von Ammonium von zentraler Bedeutung. GDH kommt in vielen [[Organismus|Organismen]] vor. Beim Menschen existieren zwei Gene (''GLUD1'' und ''GLUD2''), die für zwei [[Isoform]]en der GDH codieren, wobei ''GLUD2'' besonders in der [[Netzhaut]], den Hoden und auch im Gehirn exprimiert wird. [[Mutation]]en an ''GLUD1'' können zum [[Hyperinsulinismus]]-[[Hyperammonämie]]-Syndrom führen.<ref>{{UniProt|P04035}}</ref>

Während die GDHs höherer [[Eukaryoten]] beide Co-Faktoren ([[Nicotinamidadenindinukleotid|NADH]] und [[Nicotinamidadenindinukleotidphosphat|NADPH]]) nutzen können, sind die GDHs von [[Prokaryoten]] und niederer Eukaryoten von einem bestimmten [[Coenzym]] abhängig (NADH oder NADPH, {{EC|1.4.1.2}} und {{EC|1.4.1.4}}). Hierbei sind NADPH-abhängigen GDHs üblicherweise [[Anabolismus|anabole]] Enzyme und katalysieren die Assimilation von Ammonium, während NADH-abhängig GDHs zum [[Katabolismus]] beitragen und Ammonium meist dissimilieren.

== Vorkommen ==
Die GDH kommt ausschließlich in Mitochondrien vor, was bei der Diagnostik von Leberschäden eine Rolle spielt. Sie gelangt nämlich anders als [[Aspartat-Aminotransferase]] (ASAT) oder [[Alanin-Aminotransferase]] (ALAT) erst ins Blut, wenn [[Leberzelle]]n vollständig zerstört sind.

== Katalysierte Reaktion ==
Die katalysierte Reaktion der GDH bei <small>L</small>-Glutamat ('''1''') ist im Schema unten dargestellt. Dieses wird durch das Enzym zu α-Ketoglutarat ('''2''') [[Desaminierung|desaminiert]] und oxidiert. Das freigewordene [[Ammonium]] (NH<sub>4</sub><sup>+</sup>) kann dabei zur weiteren Dissimilation in den [[Harnstoffzyklus]] gelangen.

[[Datei:Glutamate dehydrogenase reaction.svg|700px|links]]
{{Absatz|links}}

== Aufbau ==
Bei allen bisher untersuchten GDHs handelt es sich um [[homomer]]e Enzymkomplexe, welche aus entweder sechs oder vier identischen Untereinheiten aufgebaut sind. Diese Untereinheiten sind entweder 50&nbsp;[[Dalton (Einheit)|kDa]], 115&nbsp;kDa oder 180&nbsp;kDa groß. GDHs werden entsprechend der Anzahl und Größe der Untereinheiten und auf Grund von Sequenzvergleichen in vier Klassen eingeteilt: α6-50I und α6-50II (kleine GDHs) sowie α4-115 und α6-180 (große GDHs). Den GDHs aller vier Klassen liegt der gleiche katalytische Mechanismus zu Grunde, sie besitzen eine sehr ähnliche [[Proteindomäne|Domänenstruktur]] und zahlreiche stark konservierte [[Aminosäure]]reste. Über die Funktion der zusätzlichen Aminosäuren der großen GDHs (α4-115 und α6-180) ist bisher nichts bekannt.

Die GDH aus ''[[Clostridium symbiosum]]'' ist eine der bisher am besten untersuchten GDHs. Sie ist NADH-abhängig und gehört zur α6-50I-Klasse. Jede der sechs identischen Untereinheiten dieses [[Enzymkomplex]]es besteht aus zwei Domänen, welche durch eine Spalte, das [[Aktives Zentrum|aktive Zentrum]], getrennt sind. Eine der beiden Domänen besitzt die Bindestelle des NADH, während die andere Domäne <small>L</small>-Glutamat bzw. α-Ketoglutarat bindet. Während des katalytischen Zyklus schließt sich der Spalt und die Substrate werden dadurch in eine für die Reaktion günstige Position gebracht.

== Weblinks ==
{{Wikibooks|Biochemie und Pathobiochemie: Glutamat-Dehydrogenase}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Oxidoreduktase]]