Gephyrin

Gephyrin
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur	736
Sekundär- bis Quartärstruktur	Homotrimer
Kofaktor	Magnesium
Isoformen	2
Bezeichner
Gen-Name	GPHN
Externe IDs	OMIM: 603930 UniProt: Q9NQX3
Enzymklassifikationen
EC, Kategorie	2.7.7.5, Transferase
Reaktionsart	Übertragung eines AMP-Rests
Substrat	Molybdopterin(Cu) + ATP
Produkte	Adenylylmolybdopterin + PPi
EC, Kategorie	2.10.1.1, Transferase
Reaktionsart	Übertragung eines Molybdän-Ions
Substrat	Adenylylmolybdopterin + Molybdat
Produkte	Molybdän-Cofaktor (desulfuriert) + AMP
Vorkommen
Homologie-Familie	Hovergen
Übergeordnetes Taxon	Eukaryoten

Gephyrin ist ein multifunktionelles Enzym in allen Eukaryoten, das zwei Schritte der Molybdän-Cofaktor-Biosynthese katalyiert. Es fungiert außerdem in Tieren als Struktur-Protein in inhibitorischen Postsynapsen. Analog dem PSD-95 an exzitatorischen Synapsen gilt es als entscheidendes Gerüstelement für die Organisation der Postsynapse. Entdeckt wurde Gephyrin durch seine Bindung an Glycinrezeptoren, die vor allem in Rückenmark und Hirnstamm Nervenzellen hemmen. Es bindet aber auch direkt an GABA-Rezeptoren, die wichtigsten inhibitorischen Rezeptoren im sonstigen Zentralnervensystem.

In Zellen liegt Gephyrin meist als Oligomer vor, die Basis scheint eine trimere Konformation zu sein. Verschiedene Spleiß-Varianten verhindern diese Oligomerisierung, ohne die Bindung an die Rezeptoren zu beeinflussen. Sie stören trotzdem die Zusammensetzung der inhibitorischen Postsynapse und können eine Rolle bei Krankheiten wie etwa Epilepsie spielen.

So ändern sich in manchen Formen der experimentell herbeigeführten Epilepsie die Gephyrin-Level deutlich. Völliger Gephyrin-Mangel führt im Tiermodell zu steifen Muskeln und zum Tod direkt nach der Geburt. Steife Muskeln sind auch ein Symptom der Hyperekplexie und des Stiff-Person-Syndroms, sie werden bei beiden Krankheiten nicht ausreichend gehemmt. Ursache können eine Mutation im Gephyrin-Gen sein beziehungsweise die Ausschaltung des Proteins durch Auto-Antikörper.

In Zellen außerhalb des Zentralnervensystems spielt Gephyrin darüber hinaus eine Rolle in der Synthese des Molybdän-Cofaktors. Ein Mangel kann so auch zur Molybdän-Cofaktor-Defizienz führen.

Literatur

• V. Tretter, J. Mukherjee u. a.: Gephyrin, the enigmatic organizer at GABAergic synapses. In: Frontiers in cellular neuroscience. Band 6, 2012, S. 23, ISSN 1662-5102. doi:10.3389/fncel.2012.00023. PMID 22615685. PMC 3351755 (freier Volltext).

Weblinks

• 

  Wikibooks: Biosynthese_von_Molybdopterin – Lern- und Lehrmaterialien