Neuronenspezifische Enolase

Neuronenspezifische Enolase
	Modell nach 1TE6
	Vorhandene Strukturdaten: 1TE6, 2AKM, 2AKZ, 3UCC, 3UCD, 3UJE, 3UJF, 3UJR, 3UJS
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur	433 Aminosäuren
Sekundär- bis Quartärstruktur	Homodimer, Heterodimer
Kofaktor	2 Mg2+
Isoformen	α/γ, γ/γ
Bezeichner
Gen-Namen	ENO2 ; ENOG
Externe IDs	OMIM: 131360; UniProt: P09104; MGI: 95394; CAS-Nummer: 9014-08-8;
Enzymklassifikation
EC, Kategorie	4.2.1.11, Lyase
Reaktionsart	Eliminierung
Substrat	2-Phospho-D-Glycerat
Produkte	Phosphoenolpyruvat + H2O
Vorkommen
Homologie-Familie	Enolase 3
Übergeordnetes Taxon	Lebewesen
	Orthologe

Die neuronenspezifische Enolase (NSE, ENOG), engl.: neuronspecific enolase, ist ein Enzym (Biokatalysator) des Glucose-Stoffwechsels. Sie kommt in verschiedenen Isoformen in den Nervenzellen (Neuronen) des Gehirns und des peripheren Nervengewebes sowie in neuroendokrinen Geweben, v. a. in den sog. APUD-Zellen, vor.

Erhöhte Serumwerte von NSE sind die Folge von kardiovaskulären Ereignissen, zerebralen Traumata, diversen Tumorerkrankungen, Sklerodermie, Creutzfeldt-Jakob-Krankheit oder schlechter Handhabung von Blutproben durch Zerfall von Erythrozyten oder Thrombozyten. Der obere Grenzwert im Serum bei Erwachsenen wird von verschiedenen Labors mit 10, 12, 16,3 und 18,5 μg/l unterschiedlich angegeben.

NSE gehört zu einer von drei Enzymgruppen, die zusammen als Enolasen bezeichnet werden, alle dieselbe Reaktion katalysieren und die in allen Lebewesen vorkommen, die Glucose verwerten. Während α-Enolasen gewebeunspezifisch sind, sind β-Enolasen nur in Muskelzellen und γ-Enolasen nur in Nervengewebe lokalisiert. Tatsächlich handelt es sich jeweils um ein Homo- oder Heterodimer aus drei möglichen Untereinheiten (α, β, γ), die miteinander kombiniert werden. Von diesen Kombinationen werden fünf tatsächlich angetroffen: α/α in Embryonen und im Erwachsenen gewebeunspezifisch; α/β und β/β in gestreifter Muskulatur; und α/γ und γ/γ in Neuronen. Während der Ontogenese werden bevorzugt die Heterodimere synthetisiert.^[1]^[2]

Katalysierte Reaktion

		$\mathrm {\xrightarrow[{Enolase}]{-Wasser}}$		ADP ATP Pyruvatkinase
	D-2-Phosphoglycerat		Phosphoenolpyruvat		Pyruvat

2-Phosphoglycerat spaltet ein Wassermolekül ab; es entsteht Phosphoenolpyruvat (PEP). Aufgrund der entstandenen Doppelbindung ist die Phosphatgruppe des PEP instabil gebunden und wird leicht auf ADP unter Bildung von ATP übertragen; aus dem PEP entsteht Brenztraubensäure bzw. Pyruvat.^[3]

Bewertung

NSE bei gutartigen Erkrankungen

Erhöhte Konzentrationen von NSE im Blutserum findet man bei

gutartigen Lungenerkrankungen
Erkrankungen des Gehirns oder der Nervenzellen.

Bei Erkrankungen des Gehirns findet man erhöhte Werte für NSE auch im Liquor (Gehirnwasser). Dies gilt z. B. für Hirnhautentzündung (Meningitis), Schlaganfall, intrazerebralen Blutung, Subarachnoidalblutung, zerebrale Hypoxie (Mangelversorgung mit Sauerstoff), Encephalomyelitis disseminata (Multiple Sklerose), Creutzfeldt-Jakob-Krankheit und andere Erkrankungen, die zur Degeneration von Nervenzellen führen. NSE ist ein prognostischer Faktor für Patienten mit zerebralen Hypoxiezuständen. Signifikant erhöhte NSE-Werte im Serum (> 33 μg/l) in den ersten Tagen nach einer Reanimation deuten auf eine ungünstige Prognose hin.

Schwangerschaften mit Neuralrohrdefekten beim Kind

NSE bei bösartigen Erkrankungen

NSE ist ein Tumormarker bei sehr unterschiedlichen Tumoren. Beim kleinzelligen Bronchialkarzinom gilt NSE als der zentrale Tumormarker, er korreliert mit dem Ausmaß der Erkrankung, nicht aber mit dem Ort und der Art der Metastasierung. Unter erfolgreicher Chemotherapie kommt es zum Absinken der anfangs erhöhten NSE-Werte. NSE-Erhöhungen finden sich außerdem beim Neuroblastom, bei neuroendokrinen Tumoren, beim Seminom (Hoden-Tumor), Ewing-Sarkom, außerdem mit geringerer Sensitivität beim Nierenkarzinom und bei weiteren Tumorerkrankungen. NSE eignet sich nicht zur Tumorsuche und nicht zur Erstdiagnose, wohl aber zur Kontrolle eines Verlaufs oder einer Behandlung.

Störungen

NSE ist in höherer Konzentration in Erythrozyten (rote Blutkörperchen) und in Thrombozyten (Blutplättchen) enthalten. Daher finden sich erhöhte NSE-Werte im Serum, wenn es zur Zerstörung der roten Blutkörperchen (z. B. bei Hämolyse) oder der Blutplättchen gekommen ist (z. B. bei unerwünschter Gerinnung im Analyseröhrchen oder bei unsachgemäßem Zentrifugieren).

Hemmstoffe

Die Enolase wird durch Fluorid inhibiert. Dies nutzt man bei Blutproben aus, wenn man die Glucosewerte bestimmen möchte. Durch das inhibierte Enzym kann die Glykolyse im Proberöhrchen nicht ablaufen, so dass ein Glucoseabbau nicht stattfindet.^[4]

Einzelnachweise

↑ PROSITE PDOC00148
↑ UniProt-Eintrag
↑ Eintrag zu Phosphoenolpyruvat. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 14. April 2011.
↑ Todd A. Swanson, Sandra I. Kim und Marc J. Glucksman: BRS Biochemistry, Molecular Biology, and Genetics. Lippincott Raven; 5. Auflage 2010; ISBN 978-0-7817-9875-4; S. 65

Literatur

Xuejun You: Klinische und molekularzytogenetische Charakterisierung von Aesthesioneuroblastomen. Berlin 2002, DNB 965421600, urn:nbn:de:kobv:11-10017701 (Dissertation).

Weblinks

Wikibooks: Biochemie und Pathobiochemie: Enolase – Lern- und Lehrmaterialien

Deutsches Ärzteblatt

[1] PROSITE PDOC00148

[2] UniProt-Eintrag

[3] Eintrag zu Phosphoenolpyruvat. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 14. April 2011.

[4] Todd A. Swanson, Sandra I. Kim und Marc J. Glucksman: BRS Biochemistry, Molecular Biology, and Genetics. Lippincott Raven; 5. Auflage 2010; ISBN 978-0-7817-9875-4; S. 65

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