α-Ketoglutarat-Dehydrogenase E1

α-Ketoglutarat-Dehydrogenase E1
Bänder-/Oberflächenmodell des KDH-E1-Dimers von Escherichia coli mit Thiamin-Analog als Kalotten, nach PDB 2GDJ
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur	983 Aminosäuren
Kofaktor	TPP
Bezeichner
Gen-Name	OGDH
Externe IDs	OMIM: 613022 UniProt: Q02218
Enzymklassifikation
EC, Kategorie	1.2.4.2, Oxidoreduktasen
Reaktionsart	Decarboxylierung, Succinylierung
Substrat	2-Ketoglutarat + Lipoyllysin-DLST
Produkte	Succinyllipoyllysin-DLST + CO2
Vorkommen
Homologie-Familie	Hovergen
Übergeordnetes Taxon	Bakterien, Eukaryoten
Orthologe
	Mensch	Hausmaus
Entrez	4967	18293
Ensembl	ENSG00000105953	ENSMUSG00000020456
UniProt	Q02218	Q60597
Refseq (mRNA)	NM_001003941	NM_001252282
Refseq (Protein)	NP_001003941	NP_001239211
Genlocus	Chr 7: 44.61 – 44.71 Mb	Chr 11: 6.29 – 6.36 Mb
PubMed-Suche	4967	18293

α-Ketoglutarat-Dehydrogenase E1 ist das Enzym in Bakterien und Eukaryoten, das als E1-Untereinheit des α-Ketoglutarat-Dehydrogenase-Komplexes die Decarboxylierung von α-Ketoglutarat katalysiert. Diese Reaktion ist Bestandteil des Citratzyklus. Außerdem kann α-Ketoadipat decarboxyliert werden, was beim Abbau der Aminosäure Lysin notwendig ist. Der Proteinkomplex ist in den Mitochondrien lokalisiert. Seltene Mutationen im OGDH-Gen können zum E1-Mangel und dieser zur seltenen Ketoglutarazidurie (Oxoglutarazidurie) führen.

Katalysierte Reaktion

Die Decarboxylierung von Ketoglutarat findet am Thiamin als katalytischem Zentrum statt, welches eine Atombindung mit Ketoglutarat bildet, so dass Succinyl-Thiamin-Pyrophosphat unter Abspaltung von CO₂ entsteht.

+ $\longrightarrow$
$\longrightarrow$ + CO₂ (R=OOC-CH₂-CH₂-)

Dieser Succinylrest (syn. Bernsteinsäure) des TPP wird von der α-Liponsäure übernommen (Oxidation). Sie ist an die Lipoat-DSLT-Untereinheit kovalent gebunden. Es entsteht S-Succinyl-Hydrolip(oat/onamid).

+ $\longrightarrow$ + (R=OOC-CH₂-CH₂-)

Damit verläuft die Reaktion äquivalent zur Decarboxylierung von Pyruvat durch die Pyruvatdehydrogenase E1.

Literatur

• Bunik V, Kaehne T, Degtyarev D, Shcherbakova T, Reiser G: Novel isoenzyme of 2-oxoglutarate dehydrogenase is identified in brain, but not in heart. In: FEBS J. 275. Jahrgang, Nr. 20, Oktober 2008, S. 4990–5006, doi:10.1111/j.1742-4658.2008.06632.x, PMID 18783430. 

Weblinks

Wikibooks: Biochemie und Pathobiochemie: alpha-Ketoglutarat-Dehydrogenase – Lern- und Lehrmaterialien

Wikibooks: Biochemie und Pathobiochemie: Ketosäure-Dehydrogenase-Komplexe – Lern- und Lehrmaterialien

• reactome: alpha-ketoglutarate + CoASH + NAD+ ⇒ succinyl-CoA + CO2 + NADH + H+