Coenzym Q10: der Weg im Körper

Diese Seite zeigt den biochemischen Weg hinter dem Laborwert Coenzym Q10 (Ubiquinol): welche Stationen aufeinander folgen, welche Enzyme den Schritt machen und welche Cofaktoren sie dafür brauchen. Jede Aussage hat eine Quelle. Die Seite beschreibt allgemeines Lehrbuchwissen und sagt nichts über einen einzelnen Menschen.

Kurz erklärt

Coenzym Q10 ist ein fettlösliches Molekül aus einem Ring und einer Kette von zehn Isopren-Einheiten. In der inneren Mitochondrienmembran trägt es Elektronen von einem Komplex der Atmungskette zum nächsten.

13 Stationen · 4 Quellen

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Der Weg Schritt für Schritt

Acetyl-CoA → Mevalonat HMG-CoA-Reduktase · NADPH Über HMG-CoA entsteht Mevalonat. Diese Strecke liefert nicht nur Cholesterin, sondern auch die Bausteine für den Schwanz des Q10. Quelle 4, 1
Mevalonat → Farnesyl-PP FPP-Synthase Aus Mevalonat entstehen aktivierte Isopren-Einheiten, die zu Farnesyl-Pyrophosphat verknüpft werden. Von hier zweigen mehrere Wege ab. Quelle 1
Farnesyl-PP → Decaprenyl-PP PDSS1, PDSS2 Zwei Enzyme verlängern die Kette auf zehn Isopren-Einheiten. Daher der Name Q10: Beim Menschen trägt das Molekül zehn dieser Bausteine. Quelle 1
Decaprenyl-PP → Ubichinon (Q10) COQ2 und COQ-Enzyme Das Enzym COQ2 hängt die Kette an einen Ring aus 4-Hydroxybenzoat. Weitere COQ-Enzyme bauen den Ring im Mitochondrium um; damit ist Ubichinon fertig. Quelle 1
Ubichinon (Q10) → Q10 im Blut · Lipoproteine Im Blut reist Q10 in Lipoproteinen mit, überwiegend in der reduzierten Form Ubichinol. Den größten Teil bildet der Körper selbst, ein kleinerer stammt aus der Nahrung. Quelle 2
Ubichinon → Ubichinol Komplex I und II · NADH, FADH2 Komplex I und Komplex II geben Elektronen aus NADH und FADH2 an Q10 ab. Mit zwei Elektronen und zwei Protonen entsteht Ubichinol. Quelle 2
Ubichinol → Komplex III · Cytochrom c Komplex III nimmt die Elektronen ab und reicht sie über Cytochrom c weiter. Q10 liegt danach wieder oxidiert vor und beginnt von vorn. Quelle 2
Komplex III → Protonen-Gefälle Bei jedem Durchgang werden Protonen aus der Matrix gepumpt. So entsteht ein Gefälle über die innere Membran des Mitochondriums. Quelle 2
Protonen-Gefälle → ATP ATP-Synthase · ADP Die Protonen strömen durch die ATP-Synthase zurück. Deren Drehbewegung setzt ADP und Phosphat zu ATP zusammen. Quelle 2
Ubichinol → Fette der Membran Ubichinol gibt auch außerhalb der Atmungskette Elektronen ab. Es fängt Radikale in Membranen ab und unterbricht damit die Kettenreaktion der Fett-Oxidation. Quelle 2

Cofaktoren dieses Weges

Tyrosin — Liefert den Ring 4-Hydroxybenzoat, den Teil des Moleküls, der Elektronen aufnimmt Quelle 1Im ORY-Katalog als Laborwert: Tyrosin
NADPH — Elektronenspender der HMG-CoA-Reduktase auf dem Weg zum Isopren-Schwanz Quelle 4
SAM (aus Methionin) — Methylgruppen-Spender der COQ-Enzyme, die den Ring des Moleküls umbauen Quelle 1Im ORY-Katalog als Laborwert: Methionin
NAD⁺ — Als NADH Elektronenquelle für Komplex I, der sie an Q10 weitergibt Quelle 2Im ORY-Katalog als Laborwert: NAD⁺ (Nicotinamidadenindinukleotid)
FAD (Vitamin B2) — Als FADH₂ Elektronenquelle für Komplex II, der sie an Q10 weitergibt Quelle 2
Vitamin E — Ubichinol gibt Elektronen an oxidiertes Tocopherol ab; beide sitzen in derselben Membran Quelle 2Im ORY-Katalog als Laborwert: Vitamin E (Tocopherol)

Was auf diesen Weg einwirkt

Statine — Statine hemmen die HMG-CoA-Reduktase, die auch am Anfang des Q10-Wegs steht. Unter Statinen sind niedrigere Q10-Werte im Blut beschrieben; ein Teil davon folgt den Lipoproteinen, in denen Q10 reist. Quelle 3

Quellen

Guerra RM, Pagliarini DJ. Coenzyme Q biochemistry and biosynthesis. Trends Biochem Sci 2023 · PubMed 36702698
Wang Y, Lilienfeldt N, Hekimi S. Understanding coenzyme Q. Physiol Rev 2024 · PubMed 38722242
Nawarskas JJ. HMG-CoA reductase inhibitors and coenzyme Q10. Cardiol Rev 2005 · PubMed 15705257
Sharpe LJ, Brown AJ. Controlling cholesterol synthesis beyond 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase (HMGCR). J Biol Chem 2013 · PubMed 23696639