Glyseroli-3-fosfaattidehydrogenaasi

Glyseroli-3-fosfaattidehydrogenaasi on entsyymi, joka katalysoi reversiibeliä hapetus-pelkistysreaktiota glyseroli-3-fosfaatin ja dihydroksiasetonifosfaatin välillä.

Toiminta
Glyseroli-3-fosfaattidehydrogenaasista on kaksi muotoa. Sytosolin entsyymi käyttää hapetuksessa koentsyyminään NAD+-molekyyliä ja pelkistyksessä NADH:ta, kun taas mitokondriaalinen entsyymi käyttää hapettimena FAD-molekyyliä.

Sytosolissa esiintyvän glyseroli-3-fosfaattidehydrogenaasin toiminnalle välttämätön kofaktori on NAD+ tai NADH. Glyseroli-3-fosfaatin hapetuksessa molekyylin vetyatomi siirtyy koentsyyminä toimivan NAD+:n nikotiiniamidiryhmään, jolloin se pelkistyy NADH:ksi. Reaktiossa voi olla mukana myös sinkki-ioneja, jonka tehtävänä on koordinoitua glyseroli-3-fosfaatin hydroksyyliryhmän kanssa ja tehdä siitä happamampi, jolloin vedynsiirto tapahtuu helpommin. Dihydroksiasetonin pelkistyksessä vetyatomi tulee NADH:lta.

Mitokondriaalinen glyseroli-3-fosfaattidehydrogenaasi toimii osana elektroninsiirtoketjua. Sytosolin glyseroli-3-fosfaattidehydrogenaasi muodostaa glyseroli-3-fosfaattia, joka on mitokondriaalisen glyseroli-3-fosfaattidehydrogenaasin substraatti. Entsyymiin sitoutunut FAD hapettaa glyseroli-3-fosfaatin dihydroksiasetonifosfaatiksi itse pelkistyen FADH:ksi. FADH-molekyyli luovuttaa elektroninsa mitokondrion ulkokalvossa sijaitsevalle ubikinonille.

Glyseroli-3-fosfaattidehydrogenaasi ja sairaudet
Entsyymin aktiivisuuden on huomattu olevan koholla ylipainoisilla ihmisillä. Vakavasti ylipainoisilla henkilöillä entsyymin aktiivisuus on yli kaksi kertaa suurempi kuin normaalipainoisilla ihmisillä. Tämä johtaa glyseroli-3-fosfaattipitoisuuden kasvuun, ja glyseroli-3-fosfaatti on triglyseridien biosynteesin lähtöaine. 

Mutaatiolla glyseroli-3-fosfaattidehydrogenaasin tuotantoa ohjaavassa GPD1-L-geenissä on rooli Brugadan oireyhtymässä. Mutaation seurauksena solujen NADH/NAD+-tasapaino häiriintyy, mikä johtaa natriumkanavien kehittymisen heikkenemiseen ja mahdollisesti kuolemaan jo imeväisikäisenä.

Lähteet

Aiheesta muualla
EC 1.1.1.8 - glycerol-3-phosphate dehydrogenase (NAD+) Brenda
EC 1.1.5.3 - glycerol-3-phosphate dehydrogenase Brenda

Oksidoreduktaasit