α-Galactosidase A

Α-Galactosidase A
	Vorhandene Strukturdaten: 1R46, 1R47, 3GXN, 3GXP, 3GXT, 3HG2, 3HG3, 3HG4, 3HG5, 3LX9, 3LXA, 3LXB, 3LXC, 3S5Y, 3S5Z, 3TV8, 4NXS
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur	48,7 Kilodalton / 429 Aminosäuren
Sekundär- bis Quartärstruktur	Homodimer
Bezeichner
Gen-Namen	GLA ; GALA
Externe IDs	OMIM: 301500; UniProt: P06280; MGI: 1347344; CAS-Nummer: 9025-35-8; CAS-Nummer: 104138-64-9 (Agalsidase);
Arzneistoffangaben
ATC-Code	A16AB03
DrugBank	DB00103
Wirkstoffklasse	Enzym
Enzymklassifikation
EC, Kategorie	3.2.1.22, Glycosidase
Reaktionsart	Hydrolytische Abspaltung von endständigen α-D-Galactoseresten
Substrat	Galactosehaltige Oligo- und Polysaccharide
Vorkommen
Homologie-Familie	alpha-Galactosidase Precursor
Übergeordnetes Taxon	Eukaryoten
	Orthologe

α-Galactosidase A (auch Melibidase) ist ein Enzym, das die Hydrolyse der glycosidischen Bindung von α-Galactopyranosiden katalysiert. Es kommt in allen Eukaryoten vor und ist je nach Aufgabe und Organismus unterschiedlich spezifisch. So können einige α-Galactosidasen auch α-D-Fucopyranoside hydrolysieren. Das Enzym kommt in Zellen in den Lysosomen vor.

Krankheiten

Ist das Enzym nicht ausreichend vorhanden, kommt es zu einer Anreicherung der Glycosphingolipide, was schließlich zum Tod der Zelle führt. Ist der Mangel an α-Galactosidase durch einen Genfehler bedingt, spricht man vom Krankheitsbild des Morbus Fabry. Dies ist eine X-chromosomal vererbte Stoffwechselkrankheit, bei der ein organismusweiter Mangel des Enzyms auftritt.

Expression

Das GLA-Gen besteht aus insgesamt etwa 12.000 Basenpaaren.[1] Sieben Exons mit 1290 Basenpaaren kodieren für das Genprodukt α-Galactosidase A.[2] Deren Präkursor-Protein besteht aus 429 Aminosäuren. Durch posttranslationale Modifikation entsteht das Glycoprotein α-Galactosidase A mit 370 Aminosäuren und einer molaren Masse von 41,4 kDa.[3] Das Homodimer wird wie alle lysosomalen Enzyme cotranslational, das heißt während der Übersetzung der mRNA in die Aminosäuresequenz, mit einem Mannose-6-phosphat-Rest versehen. Ein Teil der phosphorylierten α-Galactosidase-A-Moleküle wird von den Zellen sezerniert und von anderen Zellen über den membranständigen Mannose-6-phosphat-Rezeptor per Endozytose aufgenommen. Die Wiederaufnahme der phosphorylierten α-Galactosidase A über den Mannose-6-phosphat-Rezeptor ist die Grundlage für die Enzymersatztherapie.[4]

Geschichte

In den frühen 1980er Jahren forschte Goldstein am New York Blood Center als erster an der Technik die Blutgruppe durch Glycosidasen zu ändern.[5] Aus Kaffeebohnen (coffea canephora) gewonnene α-Galactosidase wurde benutzt um rote Blutkörperchen der Blutgruppe B zu roten Blutkörperchen der Blutgruppe 0 zu ändern. Im Jahr 2008 wird jedoch von noch erheblichem Forschungsbedarf gesprochen, um diesen Prozess klinisch nutzbar zu machen.[6]

Einzelnachweise

D. F. Bishop, R. Kornreich, R. J. Desnick: Structural organization of the human alpha-galactosidase A gene: further evidence for the absence of a 3' untranslated region. In: PNAS. Band 85, Nummer 11, Juni 1988, S. 3903–3907, PMID 2836863. PMC 280328 (freier Volltext).
A. Gal, E. Schäfer, I. Rohard: The genetic basis of Fabry disease. In: A. Mehta, M. Beck, G. Sunder-Plassmann (Hrsg.): Fabry Disease: Perspectives from 5 Years of FOS. Kapitel 33, Oxford PharmaGenesis, 2006, ISBN 1-903539-03-X, PMID 21290673
D. H. Calhoun, D. F. Bishop u. a.: Fabry disease: isolation of a cDNA clone encoding human alpha-galactosidase A. In: PNAS. Band 82, Nummer 21, November 1985, S. 7364–7368, PMID 2997789. PMC 391345 (freier Volltext).
M. W. King: Introduction to Fabry Disease. Stand: 13. Februar 2011, abgerufen am 1. September 2011
Martin L Olsson, Cheryl A Hill, Humberto de la Vega, Qiyong P Liu, Mark R Stroud, Jean Valdinocci, Steven Moon, Henrik Clausen, Margot S Kruskall: Universal red blood cells—enzymatic conversion of blood group A and B antigens. In: Transfusion Clinique et Biologique. Band 11, Nr. 1, Februar 2004, S. 33, doi:10.1016/j.tracli.2003.12.002, PMID 14980547.
Martin L. Olsson, Henrik Clausen: Modifying the red cell surface: towards an ABO-universal blood supply. In: British Journal of Haematology. Band 140, Nr. 1, 26. Oktober 2007, S. 3–12, doi:10.1111/j.1365-2141.2007.06839.x, PMID 17970801.

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[PMID2836863-1] D. F. Bishop, R. Kornreich, R. J. Desnick: Structural organization of the human alpha-galactosidase A gene: further evidence for the absence of a 3' untranslated region. In: PNAS. Band 85, Nummer 11, Juni 1988, S. 3903–3907, PMID 2836863. PMC 280328 (freier Volltext).

[PMID21290673-2] A. Gal, E. Schäfer, I. Rohard: The genetic basis of Fabry disease. In: A. Mehta, M. Beck, G. Sunder-Plassmann (Hrsg.): Fabry Disease: Perspectives from 5 Years of FOS. Kapitel 33, Oxford PharmaGenesis, 2006, ISBN 1-903539-03-X, PMID 21290673

[PMID2997789-3] D. H. Calhoun, D. F. Bishop u. a.: Fabry disease: isolation of a cDNA clone encoding human alpha-galactosidase A. In: PNAS. Band 82, Nummer 21, November 1985, S. 7364–7368, PMID 2997789. PMC 391345 (freier Volltext).

[king-4] M. W. King: Introduction to Fabry Disease. Stand: 13. Februar 2011, abgerufen am 1. September 2011

[DOI10.1016/j.tracli.2003.12.002-5] Martin L Olsson, Cheryl A Hill, Humberto de la Vega, Qiyong P Liu, Mark R Stroud, Jean Valdinocci, Steven Moon, Henrik Clausen, Margot S Kruskall: Universal red blood cells—enzymatic conversion of blood group A and B antigens. In: Transfusion Clinique et Biologique. Band 11, Nr. 1, Februar 2004, S. 33, doi:10.1016/j.tracli.2003.12.002, PMID 14980547.

[DOI10.1111/j.1365-2141.2007.06839.x-6] Martin L. Olsson, Henrik Clausen: Modifying the red cell surface: towards an ABO-universal blood supply. In: British Journal of Haematology. Band 140, Nr. 1, 26. Oktober 2007, S. 3–12, doi:10.1111/j.1365-2141.2007.06839.x, PMID 17970801.