Outils :Vous avez un site web ? Un blog ?
 Technorati reactions rencontre |
| Katalase | ||
|---|---|---|
|
|
||
| Drei verschiedene Katalase-Oligomere als Oberflächenmodell. Links: Mensch (1QQW). Mitte: E. coli (1IPH). Rechts: Lactobacillus plantarum (1JKU, mit Mangan statt Porphyrin-Eisen). | ||
| Vorhandene Strukturdaten: 1dgb, 1f4j, 1qqw | ||
| Größe | 526 Aminosäuren | |
| Struktur | Homotetramer | |
| Kofaktor | NADP, Häm | |
| Bezeichner | ||
| Symbol | CAT | |
| Externe IDs | OMIM: 115500 UniProt: P04040 | |
| Enzymklassifikation | ||
| EC, Kategorie | 1.11.1.6 Oxidoreduktase | |
| Reaktionsart | ||
| Substrat | H2O2 | |
| Produkte | O2 + 2 H2O | |
| Vorkommen | ||
| Homologie-Familie | Katalase | |
| Übergeordnetes Taxon | Lebewesen | |
Katalase (CAT) ist der Name für das Enzym, das Wasserstoffperoxid (H2O2) zu Sauerstoff (O2) und Wasser (H2O) umsetzt. Wasserstoffperoxid fällt als Nebenprodukt beim Abbau von Purinen und bei der Oxidation von Fettsäuren an und kann zur Schädigung von Genom und Proteinen führen. Katalasen befinden sich daher in fast allen aerob lebenden Lebewesen, beim Menschen vor allem in den Peroxisomen der Leber und Nieren, und den Erythrozyten. Mutationen im CAT-Gen können zum Katalasemangel führen, der in Japan, Israel und der Schweiz vorkommt. Untersuchungen an darunter leidenden Personen zeigten erhöhte Diabetesanfälligkeit, was auf oxidativen Stress als eine mögliche Ursache von Diabetes deutet.[1]
Inhaltsverzeichnis |
Anhand von Sequenz und Struktur werden Katalasen in drei Klassen eingeteilt[2].
Die humane Katalase (PDB 1DGF) besteht aus vier identischen Untereinheiten von jeweils 60 kDa. Davon enthält jede eine Häm-Gruppe und eine NADPH-Bindestelle[3].
Die Reaktion erfolgt in zwei Schritten. Im ersten Schritt wird Wasserstoffperoxid reduziert und das Enzym oxidiert.
Im zweiten Schritt werden sowohl Wasserstoffperoxid als auch das Enzym reduziert und Sauerstoff oxidiert bzw. freigesetzt.
Die Summengleichung lautet:
Sowohl Wechselzahl als auch katalytische Effizienz des Enzyms gehören zu den höchsten je bei Enzymen gefundenen Werten (Tabelle)[4].
Bei niedrigen Wasserstoffperoxidkonzentrationen kann durch die oxidierte Katalase Methanol und Ethanol über den Aldehyd zur Säure oxidiert werden.
In der Mikrobiologie wird der Katalasetest zur Bakteriendifferenzierung eingesetzt. Hierbei wird ein Tropfen Katalase Reagenz (Wasserstoffperoxid) auf einen Objektträger gegeben und eine Öse Bakterienmaterial kurz hineingehalten. Positive Reaktion: Direktes Sprudeln; Negative Reaktion: kein bzw. verzögertes Sprudeln. Alternativ kann verdünntes Wasserstoffperoxid direkt auf eine Bakterienkolonie auf einer Agarplatte aufgetropft werden.
