Glycolyse
Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase
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Funktion
Die Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase (GAPDH) wandelt durch Oxidation und Phosphorylierung Glycerinaldehyd-3-phosphat (GAP) in 1,3-Bisphosphoglycerat (1,3-BPG)
um.
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Struktur
Verknüpfung zur E. coli-Genom-Datenbank (ECDC): gapA, gap, gad (EC 1.2.1.12). Die
molekulare Masse der Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase beträgt 170,06 kD.
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Regulation/Arbeitsweise
Die GAPDH katalysiert zwei Reaktionen, die Oxidation der Aldehyd-Gruppe (-CHO) des Glycerinaldehyd-3-phosphats zu
einer formalen Carboxy-Gruppe (-COOH) unter Verwendung von NAD+ und zweitens die formale
Vereinigung der enstandenen Carboxy-Gruppe mit einem Orthophosphat (OPO32-) zu
einem Acylphosphat (Anhydrid aus Carbonsäure und Phosphorsäure). NAD+ wird durch die
enzymatische Übertragung eines Hydrid-Ions (H-) zu NADH reduziert. Das zweite Wasserstoff-Atom
geht als H+ in Lösung. Aufgrund der ungünstigen Standardenthalpie des zweiten
Reaktionsschrittes müssen beide Arbeitsschritte gekoppelt ablaufen. Der Mechanismus der GAPDH-Reaktion verläuft über die Addition eine SH-Gruppe des Enzyms an den Aldehyd unter Bildung
eines Thiohalbacetals. Mit Hilfe von NAD+ wird das Thiohalbacetal zum Thioester oxidiert. Abschließend wird das Enzym unter
Substitution durch eine Phosphat-Gruppe wieder abgespalten.
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Enzymatische Reaktion
Glycerinaldeyhd-3-phosphat + NAD
+
+ Pi ⇌ 1,3-Bisphosphoglycerat + NADH +
H+
Vollständige Reaktion in Formeln