Kynurenin-Weg: der Weg im Körper

Diese Seite zeigt den biochemischen Weg hinter dem Laborwert Kynurenin-Weg: 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

Der Kynurenin-Weg ist der Hauptabbauweg der Aminosäure Tryptophan; zu ihm gehören Kynurenin, Kynurensäure, 3-Hydroxykynurenin und Quinolinsäure. Er öffnet den Ring des Tryptophans und liefert am Ende NAD⁺.

9 Stationen · 5 Quellen

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Der Weg Schritt für Schritt

Tryptophan → Kynurenin IDO, TDO · Häm (Eisen), Sauerstoff Die Enzyme IDO und TDO öffnen den Ring des Tryptophans; über eine kurzlebige Zwischenstufe entsteht Kynurenin. Das Verhältnis von Kynurenin zu Tryptophan beschreibt, wie stark dieser Schritt gerade abläuft. Quelle 1, 2
Kynurenin → 3-Hydroxykynurenin KMO · FAD, NADPH Die Kynurenin-3-Monooxygenase (KMO) hängt eine OH-Gruppe an Kynurenin. Das Enzym sitzt in der äußeren Membran der Mitochondrien und arbeitet mit FAD und NADPH. Quelle 3, 1
3-Hydroxykynurenin → 3-Hydroxyanthranilsäure Kynureninase · Vitamin B6 (PLP) Die Kynureninase spaltet von 3-Hydroxykynurenin die Seitenkette ab. Auch dieses Enzym arbeitet mit Pyridoxalphosphat, der aktiven Form von Vitamin B6. Quelle 1
3-Hydroxyanthranilsäure → Quinolinsäure 3-HAO · Eisen Ein eisenhaltiges Enzym öffnet den Ring; das Zwischenprodukt ACMS lagert sich von selbst zu Quinolinsäure um. Quinolinsäure bindet im Nervensystem an NMDA-Rezeptoren. Quelle 1
Quinolinsäure → NAD⁺ QPRT · PRPP Das Enzym QPRT baut Quinolinsäure weiter um; über zwei Schritte entsteht NAD⁺. Dieser Weg aus Tryptophan liefert NAD⁺ zusätzlich zu dem Weg, der von Niacin (Vitamin B3) ausgeht. Quelle 4, 1

Cofaktoren dieses Weges

Vitamin B6 — Als Pyridoxalphosphat Cofaktor der Kynureninase und der Kynurenin-Aminotransferasen Quelle 1, 5Im ORY-Katalog als Laborwert: Vitamin B6
Eisen — Häm-Eisen in IDO und TDO; ein weiteres Eisen-Enzym öffnet den Ring der 3-Hydroxyanthranilsäure Quelle 2, 1Im ORY-Katalog als Laborwert: Eisen
Vitamin B2 (FAD) — Als FAD Cofaktor der Kynurenin-3-Monooxygenase (KMO) Quelle 3
NADPH — Liefert der KMO die Elektronen für das Anhängen der OH-Gruppe Quelle 3
PRPP — Liefert der QPRT den Zucker-Phosphat-Teil auf dem Weg zu NAD⁺ Quelle 4

Was auf diesen Weg einwirkt

Interferon-γ — Der Botenstoff Interferon-γ regt in vielen Zellen die Bildung von IDO an; dann läuft mehr Tryptophan über diesen Weg. In der Leber wirkt vor allem Cortisol auf das verwandte Enzym TDO. Quelle 2, 1

Quellen

Badawy AA. Kynurenine Pathway of Tryptophan Metabolism: Regulatory and Functional Aspects. Int J Tryptophan Res 2017 · PubMed 28469468
King NJ, Thomas SR. Molecules in focus: indoleamine 2,3-dioxygenase. Int J Biochem Cell Biol 2007 · PubMed 17320464
Smith JR, Jamie JF, Guillemin GJ. Kynurenine-3-monooxygenase: a review of structure, mechanism, and inhibitors. Drug Discov Today 2016 · PubMed 26589832
Magni G, Amici A, Emanuelli M et al. Enzymology of NAD+ synthesis. Adv Enzymol Relat Areas Mol Biol 1999 · PubMed 10218108
Rossi F, Miggiano R, Ferraris DM et al. The Synthesis of Kynurenic Acid in Mammals: An Updated Kynurenine Aminotransferase Structural KATalogue. Front Mol Biosci 2019 · PubMed 30873412