AKR1A1

Aldo-Keto-Reduktase-Familie 1, Mitglied A1
nach PDB 1AE4
Andere Namen	Alkohol:NADP+ Oxidoreduktase (NC-IUBMB) Alkoholdehydrogenase (NADP+) Aldehydreduktase
Vorhandene Strukturdaten: 2ALR
Eigenschaften des menschlichen Proteins
Masse/Länge Primärstruktur	36.573 Dalton / 325 Aminosäuren
Kofaktor	Zink
Bezeichner
Gen-Namen	AKR1A1 ; ALDR1, ALR, ARM, DD3, HEL-S-6
Externe IDs	GeneCards:  AKR1A1 OMIM: 103830 UniProt: P14550 MGI: 1929955
Enzymklassifikation
EC, Kategorie	1.1.1.2
Vorkommen
Übergeordnetes Taxon	Bakterien, Eukaryoten
Orthologe
	Mensch	Hausmaus
Entrez	10327	58810
Ensembl	ENSG00000117448	ENSMUSG00000028692
UniProt	P14550	Q9JII6
Refseq (mRNA)	NM_001202413	NM_021473
Refseq (Protein)	NP_001189342	NP_067448
Genlocus	Chr 1: 45.55 – 45.57 Mb	Chr 4: 116.64 – 116.65 Mb
PubMed-Suche	10327	58810

Aldo-Keto-Reduktase-Familie 1, Mitglied A1, auch bekannt als Alkoholdehydrogenase (NADP⁺) oder Aldehydreduktase, ist ein Enzym, das bei Eukaryoten vom Gen AKR1A1 codiert wird. Das Enzym gehört zur Enzymfamilie der Aldo-Keto-Reduktasen, die eine große Anzahl an verwandten monomeren NADPH-abhängigen Oxidoreduktasen beinhalten.

Eigenschaften

AKR1A1 katalysiert die NADPH-abhängige Reduktion von verschiedenen aliphatischen und aromatischen Aldehyden zu Alkoholen sowie von Mevaldat zu Mevalonsäure und von Glyceraldehyd zu Glycerol. Mutationen im Gen AKR1A1 treten bei manchen Non-Hodgkin-Lymphomen auf. Besonders stark exprimiert ist das Gen in vielen verschiedenen Organen – prädominant in der Niere, im Cortex, in der Leber, Schilddrüse und im Dünndarm.

Genstruktur

AKR1A1 beinhaltet insgesamt 10 Exons. Das Gen befindet sich auf dem kurzen Chromosomenarm (p-Arm) zwischen den Chromosomenbanden 1p33 und 1p32 des Chromosoms 1.

Funktion

Das Enzym ist in der Reduktion von biogenen und xenobiotischen Aldehyden involviert und ist nahezu in jedem Gewebe präsent. Alternatives Spleißen dieses Gens resultiert in zwei verschiedene Transkript-Varianten, die dasselbe Protein codieren.

Interaktion mit anderen Proteinen

AKR1A1 interagiert insgesamt mit 22 Proteinen:

Medizinische Bedeutung

Das Enzym ist wichtig für den Metabolismus von γ-Hydroxybutyrat (GHB) in menschlichen Astrozyten. Außerdem ist das Enzym in diabetischen Komplikationen durch Katalyse der Reduktion von Glucose zu Sorbitol impliziert.

Auch ist das Enzym für die Reduktion von 3-Deoxyoson verantwortlich, das ein hauptsächliches Intermediat und potenzielles Vernetzungsmittel für die Maillard-Reaktion darstellt. Bei einer Glykation oder einer Reduzierung der Enzymaktivität kann es zu einem metabolischen Ungleichgewicht unter diabetischen Konditionen führen.

Lungenkrebs

Metabolische Aktivierung von polycyclischen aromatischen Kohlenwasserstoffen mithilfe von Aldo-Keto-Reduktasen

Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) sind vor allem als Schadstoffe bekannt, die beim Tabakrauchen in die Lunge gelangen können. Ein Produkt, das sich im Körper anreichert, ist das karzinogene Benzo[a]pyren (B[a]P). Nach Umsetzung von B[a]P in B[a]P-7,8-dihydrodiol wird es durch Aldo-Keto-Reduktasen wie AKR1A1 in B[a]P-7,8-catechol umgewandelt, wodurch reaktive Sauerstoffspezies wie das Hyperoxid-Anion (O₂·⁻) und DNA-Addukte wie 8-Hydroxydesoxyguanosin, die aus B[a]P-7,8-dion hervorgehen, entstehen und die DNA schädigen können. Vor allem erfolgt die Schädigung durch eine G→T-Transversion im für das Protein p53 codierende Tumorsuppressorgen. Eine Mutation oder Deletion eines für einen Tumorsuppressor codierenden Gens erhöht die Wahrscheinlichkeit einer malignen Tumorbildung wie Lungenkrebs.

Tiermodell

Eine Untersuchung hat bewiesen, dass die Mitochondrien der Rattenleber und renalen Cortex das Enzym Alkoholdehydrogenase (NADP⁺) beinhalten, um die Oxidation von NADPH durch Aldehyde, p-Nitrobenzaldehyd, Methylglyoxal und Glycerinaldehyd zu katalysieren.

Basierend auf einem Artikel in: Wikipedia.de

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Datum der letzten Änderung: Jena, den: 11.01. 2024