Pantothenatkinase

Pantothenatkinase
Bezeichner
Gen-Name(n)	PANK1, PANK2, PANK3, PANK4
Enzymklassifikation
EC, Kategorie	2.7.1.33, Kinase
Reaktionsart	Phosphorylierung
Substrat	Pantothensäure + ATP
Produkte	Phosphopantothenat + ADP
Vorkommen
Übergeordnetes Taxon	Lebewesen

Pantothenatkinasen sind Enzyme, die Pantothensäure phosphorylieren. Dies ist der erste Reaktionsschritt bei der Biosynthese von Coenzym A in allen Lebewesen. Im Menschen sind vier Paraloge des Enzyms bekannt, die jeweils mehrere Isoformen aufweisen (siehe Tabelle). Mutationen im PANK2-Gen sind verantwortlich für die sehr seltene neurodegenerative Erkrankung Pantothenatkinase-assoziierte Neurodegeneration (PKAN), einer Variante von Neurodegeneration mit Eisenablagerung im Gehirn (NBIA).[1][2]

Katalysiertes Gleichgewicht

+ ATP $\rightleftharpoons$ + ADP

(R)-Pantothenat wird zu 4'-(R)-Phosphopantothenat umgewandelt und umgekehrt.

Regulation

Die verschiedenen Paraloge werden durch unterschiedliche Mechanismen reguliert. Während hPanK1 durch Anwesenheit von Acetyl-CoA gehemmt wird, hemmen längerkettige CoA-Derivate das Enzym hPanK3.[3][4]

Humane Enzyme

Gen (HGNC)	Protein (UniProt)	Anz. Isoformen	Zellkompartiment	Gewebetyp
PANK1	Q8TE04	4	Zytosol	Isoform 1: Hirn, Herz, Nieren, Leber, Skelettmuskeln, Hoden.
PANK2	Q9BZ23	3	Mitochondrien	Ubiquitär
PANK3	Q9H999	1	Zytosol	Leber
PANK4	Q9NVE7	1	Zytosol	Ubiquitär, bes. Muskeln

Weblinks

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

D'Eustachio/reactome.org: Pantothenate is phosphorylated [PANK1;3;4]
Jassal/reactome.org: Pantothenate is phosphorylated [PANK2]

Einzelnachweise

UniProt Q9BZ23
B. Zhou, S. K. Westaway, B. Levinson, M. A. Johnson, J. Gitschier: A novel pantothenate kinase gene (PANK2) is defective in Hallervorden-Spatz syndrome. In: Nature Genetics. Band 28, Nr. 4, August 2001, ISSN 1061-4036, S. 345–349, doi:10.1038/ng572, PMID 11479594 (nih.gov [abgerufen am 29. September 2021]).
Zhang YM, Rock CO, Jackowski S: Feedback regulation of murine pantothenate kinase 3 by coenzyme A and coenzyme A thioesters. In: J. Biol. Chem.. 280, Nr. 38, September 2005, S. 32594–601. doi:10.1074/jbc.M506275200. PMID 16040613.
Leonardi R, Zhang YM, Lykidis A, Rock CO, Jackowski S: Localization and regulation of mouse pantothenate kinase 2. In: FEBS Lett.. 581, Nr. 24, Oktober 2007, S. 4639–44. doi:10.1016/j.febslet.2007.08.056. PMID 17825826. PMC 2034339 (freier Volltext).

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[1] UniProt Q9BZ23

[2] B. Zhou, S. K. Westaway, B. Levinson, M. A. Johnson, J. Gitschier: A novel pantothenate kinase gene (PANK2) is defective in Hallervorden-Spatz syndrome. In: Nature Genetics. Band 28, Nr. 4, August 2001, ISSN 1061-4036, S. 345–349, doi:10.1038/ng572, PMID 11479594 (nih.gov [abgerufen am 29. September 2021]).

[3] Zhang YM, Rock CO, Jackowski S: Feedback regulation of murine pantothenate kinase 3 by coenzyme A and coenzyme A thioesters. In: J. Biol. Chem.. 280, Nr. 38, September 2005, S. 32594–601. doi:10.1074/jbc.M506275200. PMID 16040613.

[4] Leonardi R, Zhang YM, Lykidis A, Rock CO, Jackowski S: Localization and regulation of mouse pantothenate kinase 2. In: FEBS Lett.. 581, Nr. 24, Oktober 2007, S. 4639–44. doi:10.1016/j.febslet.2007.08.056. PMID 17825826. PMC 2034339 (freier Volltext).