Gruppentranslokation

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Die Gruppentranslokation ist eine Form von aktivem Transport einer Substanz (meist ein Monosaccharid, Einfachzucker wie Glukose) durch eine Zellmembran, wobei Energie verbraucht und die Substanz beim Transportprozess chemisch verändert wird.^[1]

PEP

Die Substanz wird bei der Gruppentranslokation während des Transportprozesses phosphoryliert. Da sich nach der Umwandlung das Produkt innerhalb der Zelle chemisch von der Substanz außerhalb der Zelle unterscheidet, wird ein Konzentrationsgradient entlang der Membran und damit ein Ausgleich durch Rückdiffusion vermieden. Die chemische Veränderung des "Transportguts" ist der Punkt, der die Gruppentranslokation von anderen Formen des Aktiven Transportes unterscheidet.^[2] Gruppentranslokation wurde bisher nur bei Bakterien gefunden.

[Bearbeiten] PEP-PTS bei E. coli

Das am besten untersuchte Gruppentranslaktionssystem ist das sogenannte PEP-PTS bei E. coli, das 1964 von Saul Roseman entdeckt und untersucht wurde. Im Gegensatz zum üblichen ATP liefert hier Phosphoenolbrenztraubensäure (kurz PEP) die für den aktiven Transport notwendige Energie. Das Phosphotransferase-Systeme (kurz PTS-Systeme) wird daher als PEP-PTS bezeichnet. Mittels Gruppentranslokation werden neben Glukose und Mannose auch das Glucosamin N-Acetylglukosamin, das Grundbaustein von Chitin ist, in die Zelle eingeschleust.

Am Transportprozess per Gruppentranslokation sind vier verschiedene Proteine beteiligt:

• drei lösliche Proteine liegen im Cytoplasma vor : das Enzym I (E I), das Enzym III (E III) und das Protein HPr
• ein Translokatorenzym E II ist in der Zellmembran fixiert.

Ablauf des aktiven Transportes per Gruppentranslokation durch eine Zellmembran.

[Bearbeiten] Ablauf der Translokation

1. Zunächst wird die Energie des PEP auf das E I übertragen (phosphoryliertes E I).
2. Die energiereiche Phosphorylgruppe wird vom E I auf das Protein HPr übertragen.
3. HPr wiederum gibt die Gruppe an das Enzym E III weiter.
4. E III aktiviert das Membrannezym E II, welches ein Monosaccharid wie Glucose aufnimmt, durch die Memran schleust und während des Durchgangs phosphoryliert.

Die Enzyme II und III sind jeweils spezifisch für den zu transportierenden Zucker. Es existieren also für alle notwendigen Monosaccharide wie Glukose, Frucotse und Mannose unterschiedliche Enzyme II und III. Enzym I und HPr hingegen sind an jeder Reaktion beteiligt unabhängig von der Art des Zuckers.^[3]

[Bearbeiten] Einzelnachweise

1. ↑ Wissenschaft-Online-Lexika: Eintrag zu Aktiver Transport im Lexikon der Biologie, abgerufen 03. April 2008
2. ↑ Stofftransport, Mikrobiologie F1-Praktikum, WS 2006, Universität Würzburg
3. ↑ Mikrobiologie – Antwortenkatalog, Universität Frankfurt