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<title>Α-Oxidation</title>
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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading">α-Oxidation</h1>
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<div id="mw-content-text" class="mw-body-content mw-content-ltr" lang="de" dir="ltr"><div class="mw-content-ltr mw-parser-output" lang="de" dir="ltr"><table class="infobox hintergrundfarbe-basis float-right" style="margin:0 0 1em 1.5em; border: 1px solid #CCD2D9; width: 200px; text-align: center; border-collapse: collapse; font-size: 90%;">

<tbody><tr>
<th style="background:#ABCDEF; color:#202122; border: 1px solid #ABCDEF;">Übergeordnet
</th></tr>
<tr>
<td style="padding: 0 .5em;"><a href="Fetts%C3%A4ureoxidation" class="mw-redirect" title="Fettsäureoxidation">Fettsäureoxidation</a>
</td></tr>
<tr>
<th style="background:#ABCDEF; color:ä202122; border: 1px solid #ABCDEF;"><a href="Gene_Ontology" title="Gene Ontology">Gene Ontology</a>
</th></tr>
<tr>
<td style="text-align:left; padding: 0 .5em;"><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.ebi.ac.uk/QuickGO/GTerm?id=GO:0001561">QuickGO</a>
</td></tr></tbody></table>
<p>Die <b>α-Oxidation</b> ist ein alternativer <a href="Biochemie" title="Biochemie">biochemischer</a> <a href="Katabolismus" title="Katabolismus">Abbaumechanismus</a> für <a href="Fetts%C3%A4uren" title="Fettsäuren">Fettsäuren</a>, der zum Einsatz kommt, wenn die normalerweise angewandte <a href="%CE%92-Oxidation" title="Β-Oxidation">β-Oxidation</a> unmöglich ist. Dies ist der Fall, wenn eine <a href="Methylgruppe" title="Methylgruppe">Methylgruppe</a> am Cβ deren dritten Schritt, die Oxidation zum Keton, verhindert. Der Name <i>α-Oxidation</i> beschreibt, dass das zur <a href="Carboxygruppe" title="Carboxygruppe">Carboxygruppe</a> benachbarte (<a href="St%C3%A4ndigkeit" title="Ständigkeit">α-ständige</a>) <a href="Kohlenstoff#Atommodell_des_Kohlenstoffs" title="Kohlenstoff">Kohlenstoffatom</a> <a href="Oxidation" title="Oxidation">oxidiert</a> wird.
</p>

<p>Bei <a href="S%C3%A4ugetiere" title="Säugetiere">Säugetieren</a> wird <a href="Phytans%C3%A4ure" title="Phytansäure">Phytansäure</a> als einzige Fettsäure auf diese Weise abgebaut. Diese entsteht durch Oxidation aus <a href="Phytol" title="Phytol">Phytol</a>, einem <a href="Alkohole" title="Alkohole">Alkohol</a>, der in veresterter Form in <a href="Chlorophyll" class="mw-redirect" title="Chlorophyll">Chlorophyll</a> zu finden ist. Im Gegensatz zu Menschen sind <a href="Wiederk%C3%A4uer" title="Wiederkäuer">Wiederkäuer</a> in der Lage, diesen <a href="Ester" title="Ester">Ester</a> während der Darmpassage zu spalten; über deren <a href="Fleisch" title="Fleisch">Fleisch</a> und <a href="Milch" title="Milch">Milch</a> gelangen täglich etwa 100&nbsp;<a href="Milligramm" class="mw-redirect" title="Milligramm">mg</a> in den menschlichen Körper. Aus energetischer Sicht spielt die α-Oxidation nur eine untergeordnete Rolle.<sup id="cite_ref-Devlin_1-0" class="reference"><a href="#cite_note-Devlin-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Schrittweiser_Ablauf">Schrittweiser Ablauf</h2></div>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Aktivierung">Aktivierung</h3></div>
<p>Bevor der Abbau beginnen kann, muss die Säure an <a href="Coenzym_A" title="Coenzym A">Coenzym A</a> gebunden werden. Um die notwendige Energie für die Bildung des <a href="Thioester" title="Thioester">Thioesters</a> zu liefern, wird <a href="Pyrophosphat" class="mw-redirect" title="Pyrophosphat">Pyrophosphat</a> von <a href="Adenosintriphosphat" title="Adenosintriphosphat">ATP</a> abgespalten. Diese Reaktion katalysiert eine <i>Phytanoyl-CoA-Ligase</i> (<a href="EC-Nummer" title="EC-Nummer">EC</a>&nbsp;<a rel="nofollow" class="external text" href="https://enzyme.expasy.org/EC/6.2.1.24">6.2.1.24</a>):
</p><p><span typeof="mw:File"></span>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Abbau_in_den_Peroxisomen">Abbau in den Peroxisomen</h3></div>
<p>Das <a href="Enzym" title="Enzym">Enzym</a> <i>peroxisomale Phytanoyl-CoA-Dioxygenase</i><sup id="cite_ref-2" class="reference"><a href="#cite_note-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> (<a href="EC-Nummer" title="EC-Nummer">EC</a>&nbsp;<a rel="nofollow" class="external text" href="https://enzyme.expasy.org/EC/1.14.11.18">1.14.11.18</a>) oxidiert das α-C-Atom der Phytansäure in Gegenwart von <a href="Ascorbins%C3%A4ure" title="Ascorbinsäure">Ascorbinsäure</a> und <a href="Eisen" title="Eisen">Eisen</a> mit molekularem <a href="Sauerstoff" title="Sauerstoff">Sauerstoff</a> zum Alkohol – das zweite Sauerstoffatom wird an <a href="2-Oxoglutarat" class="mw-redirect" title="2-Oxoglutarat">2-Oxoglutarat</a> übertragen:
</p><p><span typeof="mw:File"></span>
</p><p><i>2-Hydroxyacyl-CoA-Lyase 1</i><sup id="cite_ref-3" class="reference"><a href="#cite_note-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> katalysiert die Spaltung in Formyl-CoA und Pristanal; <a href="Coenzym" class="mw-redirect" title="Coenzym">Cofaktoren</a> sind <a href="Magnesium" title="Magnesium">Mg<sup>2+</sup></a> und <a href="Thiaminpyrophosphat" title="Thiaminpyrophosphat">Thiaminpyrophosphat</a>:
</p><p><span typeof="mw:File"></span>
</p><p>Vom <a href="Aldehyd" class="mw-redirect" title="Aldehyd">Aldehyd</a>, oder, genauer gesagt: von <a href="Aldehydhydrate" title="Aldehydhydrate">dessen Hydrat</a> wird durch das Enzym <i>Pristanal-Dehydrogenase</i><sup id="cite_ref-4" class="reference"><a href="#cite_note-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Wasserstoff abgespalten und an NAD⁺ übertragen:
</p><p><span typeof="mw:File"></span>
</p><p><i>Very-long-chain-Acyl-CoA-Synthetase</i><sup id="cite_ref-5" class="reference"><a href="#cite_note-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> aktiviert die Säure erneut; die Energie stammt von ATP:
</p><p><span typeof="mw:File"></span>
</p><p>Diese Reaktion ist notwendig, um die entstandene <a href="Pristans%C3%A4ure" title="Pristansäure">Pristansäure</a> aus den Peroxisomen zurück ins Cytoplasma zu befördern – sie kann in den <a href="Mitochondrien" class="mw-redirect" title="Mitochondrien">Mitochondrien</a> durch β-Oxidation vollständig zu 3 <a href="Acetyl-CoA" class="mw-redirect" title="Acetyl-CoA">Acetyl-CoA</a>, 3 <a href="Propionyl-CoA" class="mw-redirect" title="Propionyl-CoA">Propionyl-CoA</a> und Isobutyryl-CoA abgebaut werden.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Pathobiochemie">Pathobiochemie</h2></div>
<p>Sind entweder das Enzym <i>peroxisomale Phytanoyl-CoA-Dioxygenase</i>, das die Hydroxylierung am Cα katalysiert, oder <a href="Peroxin-7" title="Peroxin-7">Peroxin-7</a>, ein Protein, das dieses Enzym in die <a href="Peroxisom" title="Peroxisom">Peroxisomen</a> transportiert, defekt, so kann Phytansäure nicht abgebaut werden. Sie reichert sich folglich im Körper an und verursacht ein <i><a href="Refsum-Syndrom" title="Refsum-Syndrom">Refsum-Syndrom</a></i> genanntes Krankheitsbild mit schweren neurologischen Problemen.<sup id="cite_ref-Devlin_1-1" class="reference"><a href="#cite_note-Devlin-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Dauerhafte Heilung gibt es nicht, durch eine phytansäurearme <a href="Di%C3%A4t" title="Diät">Diät</a> können die Symptome der Krankheit wieder zurückgehen.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>
<ol class="references">
<li id="cite_note-Devlin-1"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-Devlin_1-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-Devlin_1-1">b</a></sup></span> <span class="reference-text">Thomas M. Devlin (Hrsg.): <i>Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations</i>. Wiley &amp; Sons; 6. Auflage 2006; ISBN 978-0-471-67808-3; S. 686</span>
</li>
<li id="cite_note-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-2">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.uniprot.org/uniprotkb/O14832">UniProt O14832</a></span>
</li>
<li id="cite_note-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-3">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.uniprot.org/uniprotkb/Q9UJ83">UniProt Q9UJ83</a></span>
</li>
<li id="cite_note-4"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-4">↑</a></span> <span class="reference-text">noch nicht erfasst</span>
</li>
<li id="cite_note-5"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-5">↑</a></span> <span class="reference-text"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.uniprot.org/uniprotkb/O14975">UniProt O14975</a></span>
</li>
</ol>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Siehe_auch">Siehe auch</h2></div>
<ul><li><a href="%CE%A9-Oxidation" title="Ω-Oxidation">ω-Oxidation</a></li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>
<ul><li>Gerbert A. Jansen, Ronald J.A. Wanders: <i>Alpha-Oxidation.</i> In: <i>Biochimica et Biophysica Acta – Molecular Cell Research.</i> 1763, 2006, S.&nbsp;1403, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1016/j.bbamcr.2006.07.012">10.1016/j.bbamcr.2006.07.012</a></span>.</li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>
<ul><li>Anthony S. Wierzbicki (2007): <i>Peroxisomal disorders affecting phytanic acid alpha-oxidation: a review</i>. In: <i><a href="Biochem_Soc_Trans" class="mw-redirect" title="Biochem Soc Trans">Biochem Soc Trans</a></i>. <b>35</b>(Pt 5); 881–886; <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17956237?dopt=Abstract">PMID 17956237</a>; <a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.biochemsoctrans.org/bst/035/0881/0350881.pdf">PDF</a> (freier Volltextzugriff, engl.)</li>
<li>Ronald J. Wanders und Jasper C. Komen (2007): <i>Peroxisomes, Refsum′s disease and the alpha- and omega-oxidation of phytanic acid</i>. In: <i>Biochem Soc Trans</i>. <b>35</b>(Pt 5); 865–869; <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1795623?dopt=Abstract">PMID 1795623</a>; <a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.biochemsoctrans.org/bst/035/0865/0350865.pdf">PDF</a> (freier Volltextzugriff, engl.)</li></ul></div><!--htdig_noindex--><div><div class="zim-footer">
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