Xylulose-5-phosphat

Xylulose-5-phosphat ist die am C5-Atom phosphorylierte Form der Pentose Xylulose ist ein Stoffwechselintermediat vieler Lebewesen. In der Natur kommt ausschließlich das D-Isomer vor.

Strukturformel
Deprotonierte Form von D-Xylulose-5-phosphat
Allgemeines
Name	Xylulose-5-phosphat
Andere Namen	Xylulose-5-P Xu-5-P X5P (2,3,5-Trihydroxy-4-oxopentyl)-dihydrogenphosphat (IUPAC)
Summenformel	C5H11O8P C5H9O8P2− (deprotonierte, physiologische Form) C5H10NaO8P (Natriumsalz)
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 60802-29-1 105931-44-0 (Natriumsalz) PubChem 850 ChemSpider 827 DrugBank DB01923 Wikidata Q37864045
Eigenschaften
Molare Masse	230,11 g·mol−1
Aggregatzustand	fest (Natriumsalz)[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[1] keine GHS-Piktogramme H- und P-Sätze H: keine H-Sätze P: keine P-Sätze[1]
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Bedeutung

Xylulose-5-phosphat (XP5) ist ein wichtiges Intermediat im Pentosephosphatweg und kann dort aus Ribulose-5-phosphat epimerisiert werden. Diese Reaktion katalysiert eine Ribulosephosphat-3-Epimerase. Xylulose-5-phosphat und Ribose-5-phosphat werden im Pentosephosphatweg dann durch eine Transketolase zu Sedoheptulose-7-phosphat und Glycerinaldehyd-3-phosphat umgesetzt.

Daneben hat Xylulose-5-phosphat auch eine Funktion als Signalmolekül.^[2] Es entsteht im Pentosephosphatweg, der bei hohem Blutzuckerspiegel in der Leber verstärkt abläuft – wie auch die Glykolyse. Dort stimuliert XP5 die Proteinphosphatase 2A (PP2A), die das bifunktionelle Enzym PFKFB dephosphoryliert. In dieser Form wird die Kinasefunktion aktiviert, wodurch sich Fructose-2,6-bisphosphat vermehrt bildet. Fructose-2,6-bisphosphat wiederum aktiviert die Phosphofructokinase (PFK), den Kontrollpunkt der Glykolyse. In dessen Folge läuft die Glykolyse verstärkt ab, es bildet sich viel Pyruvat bzw. Acetyl-CoA.

Gleichzeitig dephosphoryliert PP2A auch einen Transkriptionsfaktor, das carbohydrate-responsive element-binding protein ChREBP, das dadurch aktiviert wird. ChREBP stimuliert das Ablesen der Gene für die Lipidsynthese und die Fettsäuresynthese kann beginnen.

In der Kombination entstehen demnach Acetyl-CoA aus der Glykolyse und NADPH aus dem Pentosephosphatweg, die zur Bildung von Fettsäuren benötigt werden. Damit wird überschüssige Glucose infolge einer guten Ernährung zum Aufbau von Fetten genutzt.^[3]