Inosinmonophosphat-Dehydrogenase

Inosinmonophosphat-Dehydrogenase
Bändermodell der Inosinmonophosphat-Dehydrogenase der Tritrichomonas foetus mit Inosinmonophosphat (IMP) und MOA-gebunden, nach PDB 1MEH
Vorhandene Strukturdaten: 1jcn, 1b3o, 1nf7, 1nfb
Masse/Länge Primärstruktur	514 Aminosäuren
Sekundär- bis Quartärstruktur	Homotetramer
Kofaktor	Kalium
Bezeichner
Gen-Name(n)	IMPDH1, IMPDH2
Externe IDs	OMIM: 146690 UniProt P20839
Enzymklassifikation
EC, Kategorie	1.1.1.205, Oxidoreduktase
Reaktionsart	Oxidation
Substrat	IMP + NAD^+ + H2O
Produkte	XMP + NADH/H^+
Vorkommen
Homologie-Familie	IMPDH
Übergeordnetes Taxon	Lebewesen

Inosinmonophosphat-Dehydrogenase (IMPDH) (auch IMP-Dehydrogenase) heißen Enzyme, die Inosinmonophosphat (IMP) zu Xanthosinmonophosphat (XMP) oxidieren. Dieser Reaktionsschritt ist unentbehrlich und geschwindigkeitsbestimmend für die Biosynthese von Guanosinmonophosphat (GMP), und damit aller Guanosin-Nukleotide. IMPDH kommen in allen Lebewesen vor. Beim Menschen gibt es zwei Gene auf den Chromosomen 7 und 3, die für IMPDHs codieren. Vom Genprodukt von IMPDH1 sind mehrere Isoformen bekannt. Es ist in hoher Konzentration in der Netzhaut lokalisiert. Mutationen in IMPDH1 können zu Retinitis pigmentosa Typ 10 führen.[1][2]

Katalysierte Reaktion

+ NAD^+ + H₂O ⇒ + NADH/H^+

IMP wird zu XMP oxidiert.

Pharmakologie

Die IMPDH sind Targets für Immunsuppressiva; sie werden beispielsweise durch Mycophenolsäure (MPA) gehemmt. Da für die Proliferation von T- und B-Lymphozyten die De-novo-Synthese von Purinen unerlässlich ist, während andere Zellarten den Wiederverwertungsstoffwechsel benutzen können, wirkt MPA stärker zytostatisch auf Lymphozyten als auf andere Zellen, wodurch diese selektiv gehemmt werden. Deshalb wird MPA als Immunsuppressivum eingesetzt. Es existieren Varianten der IMPDH, die MPA unwirksam machen und deren Träger deshalb bei Transplantationen Abstoßungen erleiden können. Mutationen am IMPDH1-Promoter können gleichermaßen zur Resistenz auf Azathioprin führen.[3][4]

Einzelnachweise

1. UniProt P20839
2. Bowne SJ, Liu Q, Sullivan LS, et al: Why do mutations in the ubiquitously expressed housekeeping gene IMPDH1 cause retina-specific photoreceptor degeneration? In: Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 47. Jahrgang, Nr. 9, September 2006, S. 3754–65, doi:10.1167/iovs.06-0207, PMID 16936083, PMC 2581456 (freier Volltext). 
3. Wang J, Yang JW, Zeevi A, et al: IMPDH1 gene polymorphisms and association with acute rejection in renal transplant patients. In: Clin. Pharmacol. Ther. 83. Jahrgang, Nr. 5, Mai 2008, S. 711–7, doi:10.1038/sj.clpt.6100347, PMID 17851563. 
4. Roberts RL, Gearry RB, Barclay ML, Kennedy MA: IMPDH1 promoter mutations in a patient exhibiting azathioprine resistance. In: The Pharmacogenomics Journal. 7. Jahrgang, Nr. 5, Oktober 2007, S. 312–7, doi:10.1038/sj.tpj.6500421, PMID 17001353. 

Weblinks

Wikibooks: Biochemie und Pathobiochemie: Purin-Stoffwechsel – Lern- und Lehrmaterialien