Uroporphyrinogen I

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Uroporphyrinogen I ist ein Isomer des Uroporphyrinogen III, einem Stoffwechselzwischenprodukt, das bei der Biosynthese von Hämen entsteht. Durch die Produktion von Uroporphyrinogen I anstelle von Uroporphyrinogen III wird eine Form von Porphyrie verursacht.

Stoffwechselintermediat
Allgemeines
Name

Uroporphyrinogen I

Andere Namen

3,3′,3′′,3′′′-[3,8,13,18-Tetrakis(carboxymethyl)-10,15,20,22,23,24-hexahydro-5H,21H-porphyrin-2,7,12,17-tetrayl]tetrapropansäure

Eigenschaften
Summenformel C40H44N4O16
Molare Masse 836,804 g·mol−1
Identifikatoren
CAS-Nummer

1867-62-5

PubChem

440775

Wikidata

Q2468955

Biosynthese und Metabolismus

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In lebenden Organismen tritt Uroporphyrinogen I als Nebenprodukt des Hauptporphyrinsynthesewegs auf. Im normalen Weg wird der lineare Tetrapyrrol-Vorläufer Prä-Uroporphyrinogen (ein substituiertes Hydroxymethylbilan) durch das Enzym Uroporphyrinogen-III-Synthase in das zyklische Uroporphyrinogen III umgewandelt, um dann weiter zu Coproporphyrinogen III und schließlich zu Porphyrinen wie Häm umgewandelt zu werden. Uroporphyrinogen I wird stattdessen spontan aus Prä-Uroporphyrinogen gebildet, wenn das Enzym Uroporphyrinogen-III-Synthase nicht vorhanden ist.[1][2]

Uroporphyrinogen I-Synthese aus Präuroporphyrinogen
Uroporphyrinogen I-Synthese aus Präuroporphyrinogen

Der Unterschied zwischen den Formen I und III besteht in der Anordnung der vier Carboxyethylgruppen (Propionsäure, „P“) und der vier Carboxymethylgruppen (Essigsäure, „A“). Die nicht-enzymatische Umwandlung in Uroporphyrinogen I führt zu der Sequenz AP-AP-AP-AP, während die enzymatische Umwandlung in Uroporphyrinogen III zur Umkehrung einer AP-Gruppe und damit zu einer AP-AP-AP-PA-Anordnung führt.

Uroporphyrinogen I wird durch dasselbe Enzym (Uroporphyrinogen-Decarboxylase) in Coproporphyrinogen I umgewandelt, das auch die III-Form umwandelt. Das zytotoxische Coproporphyrinogen I akkumuliert sich jedoch im Körper und verursacht den pathologischen Zustand der kongenitalen erythropoetischen Porphyrie (Morbus Günther).[2][3]

Einzelnachweise

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  1. Paul R. Ortiz de Montellano: Wiley Encyclopedia of Chemical Biology. John Wiley & Sons, 2008, ISBN 978-0-470-04867-2, Hemes in Biology, S. 1–10, doi:10.1002/9780470048672.wecb221 (englisch).
  2. a b S. Sassa, A. Kappas: Molecular aspects of the inherited porphyrias. In: Journal of Internal Medicine. 247. Jahrgang, Nr. 2, 2000, S. 169–178, doi:10.1046/j.1365-2796.2000.00618.x, PMID 10692079 (englisch).
  3. Elena Di Pierro, Valentina Brancaleoni, Francesca Granata: Advances in understanding the pathogenesis of congenital erythropoietic porphyria. In: British Journal of Haematology. 173. Jahrgang, Nr. 3, 2016, S. 365–379, doi:10.1111/bjh.13978, PMID 26969896 (englisch).