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Bausteine der Nucleinsäuren

Enzyme

ATP spielt als Bestandteil bzw. Cofaktor enzymatisch aktiver Verbindungen eine wichtige Rolle. Während des Translationsprozesses benötigen die Aminoacyl-tRNA-Synthetasen das ATP als Reaktionspartner um die tRNA-Moleküle mit der entsprechenden Aminosäure zu verknüpfen.

Die Gegenwart von ATP kann auch von regulatorischer Funktion sein. So fungiert es als Regulator in der Glycolyse. Liegt hier ATP in hoher Konzentration vor, so bindet es als allosterischer Hemmstoff verstärkt an die Inhibitorstelle des Enzyms Phosphofructokinase (PFK). Daraufhin wird das Konformationsgleichgewicht der PFK so verschoben, dass die Substratbindungsstelle sterisch ungünstiger liegt. Der Reaktionsweg ist somit behindert. Liegt also ATP im Zellkompartiment in ausreichend hoher Konzentration vor, unterbindet es über diese negative Rückkopplung eine überschüssige ATP-Regeneration.

Als Baustein ist ATP in den Coenzymen Nicotinamid-Adenin-Dinucleotid (NAD+), Flavin-Adenin-Dinucleotid (FAD), Coenzym A und S-Adenosyl-methionin (SAM) enthalten. Circa 50 % aller Enzyme müssen mit bestimmten Coenzymen zum so genannten Holoenzym komplexiert sein, um ihre katalytische Wirkung zu entfalten. Dabei kommt den Coenzymen selbst keine katalytische Funktion zu. Sie spielen lediglich eine Übertragungsrolle, werden selbst chemisch verändert und anschließend in einem kurzen Zyklus, oft nur in einem einzigen Reaktionsschritt wieder regeneriert.

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