Steroids and Bile Acids: Mevalonate Pathway II

00:02 Wenn wir nun zu unserem ursprünglichen Stoffwechselweg zurückkehren wo wir die Produktion von HMG-CoA hatten, habe ich angemerkt, dass HMG-CoA ein Verzweigungspunkt zwischen der Synthese von Ketonkörpern und der Produktion von Cholesterin ist.

00:13 Jetzt möchte ich den Weg verfolgen, der zum Cholesterin führt.

00:17 Der Schritt, der HMG-CoA zu Mevalonat umwandelt, ist wahrscheinlich der wichtigste Schritt bei der Synthese von Cholesterin.

00:24 Und er ist wichtig, denn das Enzym HMG-CoA-Reduktase ist ein regulierendes Enzym bei der Cholesterinsynthese.

00:32 Tatsächlich ist es das einzige regulierte Enzym in der Cholesterinbiosynthese.

00:36 Dieses Enzym wird interessanterweise gehemmt durch das Produkt seines Stoffwechselweges, dem Cholesterin.

00:44 Cholesterin kann sich also zurückmelden und wenn die Cholesterinanhäufung zu hoch wird, wird dieses Enzym ausgeschaltet und es schaltet den Stoffwechselweg ab, der zur Synthese von Cholesterin führt.

00:56 Das ist wichtig, denn die Synthese von Cholesterin erfordert eine Menge Energie.

01:01 Es sind viele Schritte erforderlich.

01:02 Und wenn der Körper zu viel Cholesterin herstellt und es nicht benötigt, dann gibt es keinen Grund dafür, Energie zu verschwenden und zusätzliches Cholesterin zu produzieren.

01:10 Dieses Enzym spielt also eine entscheidende Rolle.

01:13 Nun, wir alle wissen natürlich, dass unser Cholesterinspiegel nicht immer auf dem Niveau gehalten wird, das er haben sollte und es gibt einige komplizierte Gründe, warum das der Fall ist.

01:22 Aber auch aus medizinischer Sicht ist dieses Enzym nützlich, denn es ist das Ziel für cholesterinsenkende Medikamente.

01:31 Wir haben wahrscheinlich alle schon von den so genannten Statinen gehört und das sind Moleküle, die HMG-CoA ähneln.

01:41 Sie sind also kompetitive Inhibitoren dieses Enzyms.

01:44 Und als Folge davon, dass dieses Enzym gehemmt wird, wird wiederum der gesamte Cholesterin- Stoffwechselweg selbst gehemmt.

01:51 Dieses Mevalonat wird in die 5 Kohlenstoff-Vorstufen, die so genannten Isoprenoide, umgewandelt, die zum Aufbau des Cholesterinmoleküls verwendet werden.

02:05 Diese 5 Kohlenstoffmoleküle werden hergestellt durch Decarboxylierung von Mevalonat.

02:09 Sie erinnern sich vielleicht, dass Mevalonat 6 Kohlenstoffe hatte.

02:13 Die Isoprenoidmoleküle, aus denen Cholesterin zusammengesetzt wird, haben jedoch nur 5 Kohlenstoffe.

02:18 Und das sind die Moleküle, die Sie auf dem oberen Teil des Bildschirms sehen, Isopentenylpyrophosphat, genannt IPP und Dimethylallylpyrophosphat, genannt DMAPP.

02:28 Diese beiden Moleküle bezeichnen wir als die Bausteine des Cholesterins, die sich zu größeren Molekülen zusammenfügen, wie wir noch sehen werden.

02:37 Nun, in diesem ersten Schritt des Prozesses sehen wir IPP und DMAPP, die miteinander verbunden sind und ein 10-Kohlenstoff-Molekül bilden.

02:44 Also hat jedes IPP und DMAPP 5 Kohlenstoffe.

02:49 Die 10-Kohlenstoffmoleküle, die dabei entstehen, heißen Geranyl-PP oder Geranylpyrophosphat.

02:55 Das Hinzufügen eines weiteren IPP führt zur Bildung eines 15-Kohlenstoff-Moleküls namens Farnesylpyrophosphat.

03:03 Und wenn man zwei dieser Farnesyl-PPs zusammenfügt, entsteht ein Molekül mit 30 Kohlenstoffatomen, das Squalen genannt wird.

03:10 Squalen ist das letzte der so genannten linearen Zwischenprodukte bei der Cholesterinsynthese.

03:16 Die Squalenbindungen lassen sich drehen und drehen und drehen, sodass eine kreisförmige Struktur entsteht, die wie folgt aussieht.

03:23 Dazu sind einige Schritte notwendig, die ich aber nicht weiter ausführen werde.

03:26 Das erste zyklische Zwischenprodukt ist jedoch das erste, das im Biosyntheseweg wie Cholesterin aussieht und dieses Molekül ist als Lanosterin bekannt.

03:37 Das Lanosterin ist also das erste Molekül das produziert wird, das aussieht wie Cholesterin.

03:40 Aber bevor wir darüber sprechen möchte ich Sie daran erinnern, dass alles, was Sie hier auf dem Bildschirm gesehen haben, aus Kohlenstoffen hergestellt wurde, die alle von Acetyl-CoA stammten.

03:50 Also haben sehr große, komplizierte Moleküle sehr, sehr einfache Ursprünge.

03:55 Dies ist die Wurzel dessen, was wir Anabolismus nennen.