Gephyrin

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

Gephyrin ist ein multifunktionelles Enzym in allen Eukaryoten, das zwei Schritte der Molybdän-Cofaktor-Biosynthese katalysiert.[1] Es fungiert außerdem in Tieren als Strukturprotein in inhibitorischen Postsynapsen. Mutationen im GPHN-Gen des Menschen können zum Enzymmangel und so zur seltenen Erbkrankheit Molybdän-Cofaktor-Defizienz führen.

Katalysierte Reaktionen[Bearbeiten]

Insgesamt wird die folgende Reaktion katalysiert, der Zwischenschritt nicht angezeigt:

Molybdopterin-Cu + ATP + MoO42−   \longrightarrow
\longrightarrow   MoCo(O) + AMP + PPi + Cu2+

Molybdopterin(Cu) wird mit Molybdat zu MoCo umgesetzt, ATP wird verbraucht. Der MoCo ist desulfuriert und kann so nur von speziellen Enzymen verwendet werden.

Funktion in der Zellstruktur[Bearbeiten]

Analog dem PSD-95 an exzitatorischen Synapsen gilt Gephyrin 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.

Literatur[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. UniProt-Suchergebnis

Weblinks[Bearbeiten]