imported>Fantakorn: Letzter Satz im Header leicht verändert, da heute in der englischsprachigen Fachliterature auch häufig 'methylerythritol phosphate pathway' benutzt wird.

2026-01-04T17:38:20Z

Letzter Satz im Header leicht verändert, da heute in der englischsprachigen Fachliterature auch häufig 'methylerythritol phosphate pathway' benutzt wird.

Neue Seite

{{Infobox GO-Terminus
| Typ = P
| GO = 0019288
| Eltern = [[Phospholipid-Biosynthese]]
}}
Der '''Methylerythritolphosphatweg''', auch ''MEP-Weg'' oder ''[[1-Desoxy-D-xylulose-5-phosphat-Synthase|DOXP]]-Weg'', ist ein [[Stoffwechselweg]], der zur Synthese von [[Dimethylallylpyrophosphat]] (DMAPP) und [[Isopentenylpyrophosphat]] (IPP), zwei [[Isopren]]en, führt. Er kommt in den [[Plastid]]en der [[Pflanzen]],<ref>E. Cordoba, M. Salmi, P. León: ''Unravelling the regulatory mechanisms that modulate the MEP pathway in higher plants.'' In: ''Journal of experimental botany.'' Band 60, Nummer 10, 2009, S. 2933–2943, {{DOI|10.1093/jxb/erp190}}. PMID 19584121.</ref> verschiedenen [[Protozoen]],<ref>S. N. Moreno, Z. H. Li: ''Anti-infectives targeting the isoprenoid pathway of Toxoplasma gondii.'' In: ''[[Expert Opinion on Therapeutic Targets]].'' Band 12, Nummer 3, März 2008, S. 253–263, {{DOI|10.1517/14728222.12.3.253}}. PMID 18269336.</ref> [[Bakterien]] und [[Alge]]n vor und wurde auch für den einzelligen Parasiten ''[[Plasmodium falciparum]]'' beschrieben.<ref>Lichtenthaler, H. (1999): ''The 1-Deoxy-D-xylulose-5-phosphate pathway of isoprenoid biosynthesis in plants''. In: ''Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol'' '''50'''; 47–65; PMID 15012203; {{DOI|10.1146/annurev.arplant.50.1.47}}</ref><ref>Rohmer, M. (1999): ''The discovery of a mevalonate-independent pathway for isoprenoid biosynthesis in bacteria, algae and higher plants''. In: ''[[Nat Prod Rep]]'', '''16'''(5); 565–574; PMID 10584331; {{DOI|10.1039/a709175c}}</ref> In vielen höher entwickelten Eukaryoten und manchen Bakterien findet die Synthese dieser Isoprene im sogenannten [[Mevalonatbiosyntheseweg|Mevalonatweg]] statt.

Der Methylerithritolphosphatweg wurde durch die Forschergruppen um Michel Rohmer und Duilio Arigoni entdeckt.<ref>Rohdich, F. ''et al''. (2002): ''Studies on the nonmevalonate terpene biosynthetic pathway: Metabolic role of IspH (LytB) protein''. In: ''[[Proc Natl Acad Sci USA]]'' '''99'''(3); 1158–1163; PMID 11818558; [http://www.pnas.org/content/99/3/1158.full.pdf+html PDF]</ref> Zur Abgrenzung vom alternativen Mevalonatweg wurde er besonders in der Vergangenheit in der englischsprachigen Literatur als ''non-mevalonate pathway'' geführt.

== Biochemie ==
Der Stoffwechselweg beginnt mit der Verknüpfung von [[Pyruvat]] und [[Glycerinaldehyd-3-phosphat]] (G3P). Diese Reaktion katalysiert eine [[1-Desoxy-D-xylulose-5-phosphat-Synthase|Desoxyxylulosephosphat-Synthase]] (DXS, {{EC|2.2.1.7}}) unter [[Decarboxylierung|Kohlenstoffdioxidabspaltung]], wobei 1-Desoxy-D-[[xylulose-5-phosphat]] (DXP) entsteht. DXP ist außerdem der Vorläufer für die [[Pyridoxal]]- und [[Thiamin]]biosynthese.

DXP wird durch die DXP-Reduktoisomerase (DXR, {{EC|1.1.1.267}}) reduziert und zu 2C-Methyl-D-erythritol-4-phosphat (MEP) isomerisiert, wobei NADPH zu NADP+ oxidiert wird. An MEP wird dann [[Cytidindiphosphat]] (CDP) angeknüpft, was eine Cytidindiphosphat-Methylerythritol-Synthase (CMS, {{EC|4.6.1.12}}) katalysiert. Bei dieser Reaktion wird [[Cytidintriphosphat]] (CTP) verbraucht und [[Diphosphate|Pyrophosphat]] (PPi) abgespalten. Das entstandene Produkt, 4-Diphosphocytidyl-2C-methyl-D-erythritol (CDP-ME), wird unter [[Adenosintriphosphat]] (ATP)-Verbrauch zu 4-Diphosphocytidyl-2C-methyl-D-erythritol-2-P (CDP-MEP) phosphoryliert, was eine Cytidyl-Methyl-Kinase (CMK, {{EC|2.7.1.148}}) katalysiert.

Die nun folgende Reaktion ist eine Zyklisierung, bei der unter Abspaltung von [[Cytidinmonophosphat]] (CMP) ein Phosphorsäureester zwischen C2 und C4 entsteht. Die Reaktion wird durch die Methyl-Erythritol-Cyclo-Diphosphat-Synthase (MCS, {{EC|4.6.1.12}}) katalysiert, es entsteht 2C-Methyl-D-erythritol-2,4-cyclodiphosphat (MEcPP). Die Hydroxy-Methyl-Butenyl-Diphosphat-Synthase (HDS, {{EC|1.17.7.1}}) katalysiert dann die Umsetzung zu (E)-4-Hydroxy-3-methylbut-2-enyldiphosphat (HMB-PP) und Wasser, wobei zwei reduzierte [[Ferredoxin]]e als Reduktionsmittel fungieren. Das nun folgende Enzym katalysiert sowohl die Umsetzung zu IPP wie auch DMAPP in einem Verhältnis von 5:1. Das hierfür verantwortliche Enzym ist die IPP/DMAPP-Synthase (IDS, {{EC|1.17.1.2}}), es wird NAD(P)H oxidiert und Wasser abgespalten.

[[Bild:Non-mevalonate pathway.svg|center|700px]]

== Pharmakologie ==
Dieser Stoffwechselweg findet in ''Plasmodium falciparum'', dem Erreger der [[Malaria]], statt. Daher ist er auch ein Angriffspunkt für die Entwicklung von [[Arzneimittel|Pharmazeutika]] gegen Malaria geworden. Das bekannteste Medikament, das blockierend gegen den MEP-Weg wirkt, ist das [[Fosmidomycin]].<ref>Chemistry & Biology, (1998), 5, 221–233 und Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular biology, (1999), 50, 47–65.</ref><ref>Jomaa H. et al. (1999): ''Inhibitors of the nonmevalonate pathway of isoprenoid biosynthesis as antimalarial drugs''. In: ''[[Science]]'', '''285'''(5433); 1573–1576; PMID 10477522; {{DOI|10.1126/science.285.5433.1573}}</ref>

== Einzelnachweise ==
<references/>

[[Kategorie:Stoffwechselweg]]

Methylerythritolphosphatweg - Versionsgeschichte

imported>Fantakorn: Letzter Satz im Header leicht verändert, da heute in der englischsprachigen Fachliterature auch häufig 'methylerythritol phosphate pathway' benutzt wird.