HMG-CoA-Reduktase

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HMG-CoA-Reduktase
HMG-CoA-Reduktase
Stäbchenmodell des Dimers mit Kalotten: Coenzym A (blau), β-Hydroxy-β-methyl-glutarylsäure (rot) und NADP (grün), nach PDB 1DQA

Vorhandene Strukturdaten: s. UniProt

Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur 888 Aminosäuren
Sekundär- bis Quartärstruktur Homodimer
Isoformen 2
Bezeichner
Gen-Name
Externe IDs
Transporter-Klassifikation
TCDB
Bezeichnung Steroltransporter-Familie
Enzymklassifikation
EC, Kategorie
Reaktionsart Redoxreaktion
Substrat 3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-CoA + 2 NAD(P)H/H+
Produkte (R)-Mevalonat + CoA-SH + 2 NAD(P)+
Vorkommen
Homologie-Familie HMG-CoA-Reduktase
Übergeordnetes Taxon Eukaryoten
Orthologe
Mensch Hausmaus
Entrez 3156 15357
Ensembl ENSG00000113161 ENSMUSG00000021670
UniProt P04035 Q01237
Refseq (mRNA) NM_000859 NM_008255
Refseq (Protein) NP_000850 NP_032281
Genlocus Chr 5: 75.34 – 75.36 Mb Chr 13: 96.65 – 96.67 Mb
PubMed-Suche 3156 15357

HMG-CoA-Reduktase (HMGCR, Abkürzung für 3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-Coenzym-A-Reduktase) ist ein Enzym (EC 1.1.1.34), das in Eukaryoten das 3-Hydroxy-3-Methylglutaryl-Coenzym-A mit dem Cosubstrat NADPH zu Mevalonsäure reduziert. Im Menschen ist die Reaktion für die Cholesterinbiosynthese geschwindigkeitsbestimmend. Die Hemmung der HMG-CoA-Reduktase führt daher zur Senkung des Cholesterinspiegels. Als HMG-CoA-Reduktase-Inhibitoren haben sich die Statine durchgesetzt, die sich von dem Naturstoff Lovastatin ableiten, einer der Mevalonsäure verwandten Verbindung.

Das entsprechende, in Bakterien aktive Enzym (EC 1.1.1.88) verwendet NADH als Cofactor. In Pflanzen ist Mevalonat der Ausgangsstoff der Isoprenoide.

Katalysierte Reaktion

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HMG-CoA + 2 NADPH/H+Mevalonat + CoA-SH + 2 NADP+

HMG-CoA wird zu Mevalonat reduziert.

Die Transkription der HMG-CoA-Reduktase wird von Transkriptionsfaktoren reguliert, die unter Mitwirkung von SCAP (SREBP cleavage activating protein) durch MBTPS1-katalysierte proteolytische Spaltung von SREBPs (sterol regulatory element binding protein) entstehen. SCAP wird durch gebundenes Cholesterin inaktiviert, so dass bei steigender Cholesterinkonzentration die Bildung der HMG-CoA-Reduktase abnimmt. Zusätzlich wird die HMG-CoA-Reduktase durch Bindung von Cholesterin allosterisch gehemmt; Lanosterol, ein Vorläufer des Cholesterins, wirkt ebenfalls als allosterischer Hemmer. Bei zellulärem Energiemangel mit erhöhter AMP-Konzentration wird die HMG-CoA-Reduktase durch AMP-aktivierte Proteinkinase (AMPK) reversibel phosphoryliert und damit inaktiviert; die energieaufwändige Cholesterinsynthese wird so verringert. Bei Cholesterinmangel nimmt die Transkription des HMG-CoA-Reduktase-Gens wieder zu.

Weitere Hormone, die regulierend auf HMG-CoA-Reduktase wirken sind

  • 3-Hydroxy-3-methylglutaryl-CoA-Reduktase
  • (S)-3-Hydroxy-3-methylglutaryl-CoA-Reduktase
  • β-Hydroxy-β-methylglutaryl-Coenzym-A-Reduktase[1]
  1. siehe: KEGG EC 1.1.1.34
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