Cholesterinbiosynthese

CholesterinbiosyntheseAls Cholesterinbiosynthese wird der biochemische Prozess bezeichnet, über den im menschlichen Körper Cholesterin produziert wird.SyntheseIsopentenylpyrophosphat wird durch die Isopentenylpyrophosphatisomerase zu Dimethylallylpyrophosphat isomerisiert. Anschließend folgt eine Kopf-Schwanz-Kondensation:

Abspaltung von Pyrophosphat, sodass ein Carbenium-Ion entsteht.

An das Carbenium-Ion kondensiert ein weiteres Isopentenylpyrophosphat-Molekül, sodass ein neues Carbokation gebildet wird, aus dem durch Abspaltung eines Protons Geranylpyrophosphat entsteht. Die Reaktion wird durch das Enzym Geranylpyrophosphat-Synthase katalysiert, das zu den Prenyltransferasen gehört.

Nach einem gleichartigen Mechanismus katalysiert die Farnesylpyrophosphat-Synthase die Kondensation von Geranylpyropsohpat mit Isopentenylpyrophosphat. Es entsteht das aus 15 C-Atomen bestehende Farnesylpyrophosphat.

Zwei Moleküle Farnesylpyrophosphat kondensieren unter Katalyse der Squalensynthase zum aus 30 C-Atomen bestehenden Squalen. Bei dieser Kopf-Kopf-Kondensation tritt ebenfalls nach Pyrophosphateliminierung ein Carbokation als Zwischenprodukt auf. Außerdem wird das Zwischenprodukt Präsqualenpyrophosphat NADPH-abhängig reduziert.In einer zweistufigen Reaktion entsteht unter Ringschluss aus Squalen (S)-2,3-Epoxysqualen und schließlich Lanosterin. Hierbei wandert jeweils eine Methylgruppe auf das C13- und C14-Atom.Lanosterin wird durch Demethylierung zu 4,4-Dimethyl-5α-cholesta-8,14,24-trien-3β-ol. In einigen Oxidationsreaktionen entsteht daraus 14-Demethyllanosterin, das über Zymosterincarboxylat zu Zymosteron umgesetzt wird. Zymosteron wird zu Zymosterin reduziert. Über 5α-Cholesta-7,24-dien-3β-ol entsteht schließlich 7-Dehydrocholesterin, das durch Hydrierung zu Cholesterin wird. Autor: Fabienne Reh, DocCheck, by BioRender.com (2023); abgerufen von https://app.biorender.com/biorender-templates; lizenziert unter CC BY-NC-SA 3.0