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Tutorial MenueChemical PathwaysLerneinheit 1 von 6

Glycolyse

Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase

  • Funktion Die Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase (GAPDH) wandelt durch Oxidation und Phosphorylierung Glycerinaldehyd-3-phosphat (GAP) in 1,3-Bisphosphoglycerat (1,3-BPG) um.
  • 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.
  • 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.
Abb.1
3D-Modell der Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase aus E. coli
  • Enzymatische Reaktion Glycerinaldeyhd-3-phosphat + NAD + + Pi ⇌ 1,3-Bisphosphoglycerat + NADH + H+

Vollständige Reaktion in Formeln

Abb.2
Reaktion der Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase

GAPDH = HS-GAPDH*

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