Nukleotidase

Nukleotidase (auch: Nukleotid-Phosphatase) heißen Enzyme, die die Hydrolyse einer Phosphatgruppe von (Desoxy-)Ribonukleosidmonophosphaten (also dAMP, AMP, GMP, TMP und so weiter) zum jeweiligen Nukleosid katalysieren. Sie kommen in allen Lebewesen vor. Die Reaktion ist Teil des Abbaus der Nukleotide.

AMP + H2O   ⟶ {\displaystyle \longrightarrow }   Adenosin + Pi
Beispielsweise wird AMP durch Nukleotidase zu Adenosin hydrolysiert.

Es gibt mehrere verschiedene Nukleotidasen, die sich durch den Reaktionsmechanismus unterscheiden. Die Hydrolyse von an 5'-Position gebundenen Phosphaten wird durch die 5'-Nukleotidase bewerkstelligt (EC 3.1.3.5), die die größte Substratbandbreite besitzen. Entsprechend erleichtert die 3'-Nukleotidase in Bakterien die Abspaltung einer 3'-Phosphatgruppe von 3'-AMP, -GMP, -UMP und -CMP sowie 3'-dAMP und -dGMP (EC 3.1.3.6); weiterhin katalysiert die Phosphoadenylat-3'-Nukleotidase die Abspaltung des 3'-Phosphats in PAP (EC 3.1.3.7).

Beim Menschen sind folgende Nukleotidasen bekannt:

EC Gen-Name UniProt Substrate Besonderheiten
3.1.3.5 NT5C1A Q9BXI3 AMP, CMP, GMP, IMP, TMP, UMP, XMP (Desoxy- schwächer) Skelettmuskeln
3.1.3.5 NT5C1B Q96P26 AMP, CMP, GMP, IMP, TMP, UMP, XMP (Desoxy- schwächer) Hoden, Plazenta, Pankreas
3.1.3.5 NT5C2 P49902 AMP, GMP, IMP (schwach: CMP, TMP, UMP, XMP)
3.1.3.5 NT5C3A Q9H0P0 CMP, TMP, UMP 4 Isoformen; Retikulozyten, Lymphozyten; Pathologie: erblicher P5N-Mangel, impliziert bei Bleivergiftung
3.1.3.5 NT5C3L Q969T7 AMP, CMP, GMP, IMP, TMP, UMP, XMP (Desoxy- schwächer)
3.1.3.5 NT5E P21589 AMP, CMP, GMP, IMP, TMP, UMP, XMP CD73, Pathologie: erbliche Gelenk- und Arterienverkalkung (CALJA)
3.1.3.5 ACPP P15309 AMP (nur Isoform 2) Drüsen- und Epithelzellen; Isoform 2 multifunktionell
3.1.3.7 BPNT1 O95861 PAPS, PAP Nieren, Leber, Pankreas, Herz
3.1.3.7 IMPAD1 Q9NX62 PAP, InsP Pathologie: Chondrodysplasie (CDR-GPAPP)

Literatur

  • T. M. Grazia: Inborn errors in purine metabolism: role of 5'-nucleotidases and their involvement in the etiology of neurological impairments. In: Nucleosides, nucleotides & nucleic acids. Band 30, Nummer 12, Dezember 2011, S. 1276–1283, ISSN 1532-2335. doi:10.1080/15257770.2011.616869. PMID 22132987. (Review).
  • P. L. Ipata, M. Camici u. a.: Metabolic network of nucleosides in the brain. In: Current Topics in Medicinal Chemistry. Band 11, Nummer 8, 2011, S. 909–922, ISSN 1873-4294. PMID 21401502. (Review).
  • C. Rampazzo, C. Miazzi u. a.: Regulation by degradation, a cellular defense against deoxyribonucleotide pool imbalances. In: Mutation Research. Band 703, Nummer 1, November 2010, S. 2–10, ISSN 0027-5107. doi:10.1016/j.mrgentox.2010.06.002. PMID 20561600. (Review).
  • H. Zimmermann, M. Zebisch, N. Sträter: Cellular function and molecular structure of ecto-nucleotidases. In: Purinergic signalling. Band 8, Nummer 3, September 2012, S. 437–502, ISSN 1573-9546. doi:10.1007/s11302-012-9309-4. PMID 22555564. PMC 3360096 (freier Volltext).
  • B. L. Dhananjaya, C. J. D'Souza: The pharmacological role of nucleotidases in snake venoms. In: Cell biochemistry and function. Band 28, Nummer 3, April 2010, S. 171–177, ISSN 1099-0844. doi:10.1002/cbf.1637. PMID 20186872. (Review).
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