Asparaginsynthetase

Asparaginsynthetase (ASNS) ist ein in allen Lebewesen vorkommendes Enzym. Es katalysiert die körpereigene Herstellung der Aminosäure L-Asparagin aus L-Aspartat und L-Glutamin.

Das Enzym besteht aus zwei Domänen: der Teil, der die Aminogruppe von Glutamin entfernt (Glutamin-Amidotransferase, EC 2.4.2.-); die Aminogruppe wird als Ammonium zum C-terminalen Ende des Enzyms geschleust, wo Aspartat als β-Aspartyl-AMP vorbereitet ist und schließlich die Aminierung und Trennung von AMP stattfindet.^[1][2]

Das katalysierte Reaktionsgleichgewicht lautet:

+ L-Glutamin + ATP + H₂O ⇔
⇔ + L-Glutamat + AMP + PP_i

Die Umkehrreaktion kann bei Asparaginverbrauch Adenosintriphosphat gewinnen und wird bei extremem Glukosemangel aktiv, der die verstärkte Produktion des Enzyms auslöst. Ebenso wird ASNS-Produktion bei Asparaginmangel hochgefahren – hier spielen die Transkriptionsfaktoren ATF5 und CHOP eine Rolle.^[3][4]

Akute lymphoblastische Leukämie wird unter anderem durch künstlich erzeugten Asparaginmangel mithilfe von Asparaginase bekämpft. Resistenzen auf diese Behandlung sind auf die Aktivität der ASNS zurückzuführen. Um diese Resistenzen behandelbar zu machen, sind vermehrt auch Anstrengungen im Gange, ASNS-Hemmer zu finden.^[5][6]

Einzelnachweise

1. ↑ UniProt P08243
2. ↑ PROSITE documentation PDOC00406. Swiss Institute of Bioinformatics (SIB), abgerufen am 10. August 2011 (englisch). 
3. ↑ Cui H, Darmanin S, Natsuisaka M, et al: Enhanced expression of asparagine synthetase under glucose-deprived conditions protects pancreatic cancer cells from apoptosis induced by glucose deprivation and cisplatin. In: Cancer Res. 67. Jahrgang, Nr. 7, April 2007, S. 3345–55, doi:10.1158/0008-5472.CAN-06-2519, PMID 17409444 (englisch). 
4. ↑ Al Sarraj J, Vinson C, Thiel G: Regulation of asparagine synthetase gene transcription by the basic region leucine zipper transcription factors ATF5 and CHOP. In: Biol. Chem. 386. Jahrgang, Nr. 9, September 2005, S. 873–9, doi:10.1515/BC.2005.102, PMID 16164412 (englisch). 
5. ↑ Richards NG, Kilberg MS: Asparagine synthetase chemotherapy. In: Annu. Rev. Biochem. 75. Jahrgang, 2006, S. 629–54, doi:10.1146/annurev.biochem.75.103004.142520, PMID 16756505 (englisch). 
6. ↑ Gutierrez JA, Pan YX, Koroniak L, Hiratake J, Kilberg MS, Richards NG: An inhibitor of human asparagine synthetase suppresses proliferation of an L-asparaginase-resistant leukemia cell line. In: Chem. Biol. 13. Jahrgang, Nr. 12, Dezember 2006, S. 1339–47, doi:10.1016/j.chembiol.2006.10.010, PMID 17185229 (englisch). 

Weblinks

Wikibooks: Biochemie und Pathobiochemie: Asparagin-Synthase (Glutamin-hydrolysierend) – Lern- und Lehrmaterialien