Mannose-1-phosphat

Mannose-1-phosphat ist ein Phosphorsäureester der Mannose und das Isomer von Mannose-6-phosphat. Es ist ein Zwischenprodukt bei der Bereitstellung von Mannose für Glykosylierungen von Proteinen und Lipiden. Physiologisch spielt nur das D-Isomer eine Rolle.

Strukturformel
α-Anomer von D-Mannose-1-phosphat (Pyranoseform)
Allgemeines
Name	Mannose-1-phosphat
Andere Namen	M1P
Summenformel	C6H13O9P
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 27251-84-9 PubChem 644175 DrugBank DB02867 Wikidata Q258734
Eigenschaften
Molare Masse	290,16 g·mol−1
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[1] keine GHS-Piktogramme H- und P-Sätze H: keine H-Sätze P: keine P-Sätze
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Bedeutung

Mannose-1-phosphat dient zur Synthese von GDP-Mannose (bzw. Dolicholmonophosphatmannose, Dol-P-Man), das wiederum als „aktivierte“ Mannose für die Synthese einer Vielzahl von Polysacchariden (beispielsweise Xanthan), GPI-Anker sowie Glykanen dient. Bei letzteren erfolgt eine sogenannte Mannosylierung an Proteinen (O-Mannosylierung), also das Anknüpfen von Mannose an Threonin- oder Serinresten (Glykosylierung). Auch C-mannosylierte Proteine benötigen GDP-Mannose.

Darüber hinaus wird aus GDP-Mannose auch die „aktivierte“ L-Fucose (GDP-Fucose) gebildet.^[2]

Mannose-1-phosphat kann nicht Zellmembranen passieren, außerdem wird es nicht in die Zelle transportiert.

Reaktionen

Durch die das Enzym Phosphomannomutase wird α-D-Mannose-1-phosphat aus D-Mannose-6-phosphat bereitgestellt.

α-D-Mannose-1-phosphat dient selbst der Bereitstellung von GDP-Mannose, was entweder eine GTP-abhängige Mannose-1-phosphat-Guanylyltransferase (EC 2.7.7.13) unter Verbrauch von GTP katalysiert:

${\displaystyle {\text{Mannose-1-phosphat}}+{\text{GTP}}\longrightarrow {\text{GDP-Mannose}}+{\text{PP}}_{i}}$

Alternativ kann auch eine GDP-abhängige Mannose-1-phosphat-Guanylyltransferase (EC 2.7.7.22) GDP-Mannose bilden, gemäß:

${\displaystyle {\text{Mannose-1-phosphat}}+{\text{GDP}}\longrightarrow {\text{GDP-Mannose}}+{\text{P}}_{i}}$

Pathologie

Eine Mutation der Phosphomannomutase (PMM-2) führt dazu zu einem Defekt, so dass nicht mehr ausreichend Mannose-1-phosphat bereitgestellt werden kann. Dies äußert sich darin, dass viele Proteine nicht mehr modifiziert werden können und führt zu einer schweren Erkrankung, der Congenital Disorder of Glycosylation des Typs 1a (CDG-1a).

Literatur

• H. H. Freeze: Towards a therapy for phosphomannomutase 2 deficiency, the defect in CDG-Ia patients. In: Biochim Biophys Acta. 1792, Nr. 9, 2009, S. 835–840, PMID 19339218, PMC 2783247 (freier Volltext) (engl.).

Weblinks

Wikibooks: Biochemie und Pathobiochemie: Fructose-, Mannose- und Fucose-Stoffwechsel – Lern- und Lehrmaterialien