Hexokinase

Bei Menschen und Säugetieren ist Glukose sowohl als Energiequelle für die Aufrechterhaltung des Zelllebens als auch als Kohlenstoffquelle für die meisten Zellbausteine unerlässlich. Glukose ist insofern einzigartig, als sie von allen Zellen sowohl in Gegenwart als auch in Abwesenheit von molekularem Sauerstoff (O2) als Energiequelle genutzt werden kann, d. h. aerob und anaerob. Die Glykolyse ist einer der wichtigsten Stoffwechselwege, die Glukose in Pyruvat umwandeln. Die Hexokinase ist ein Enzym, das einen Sechs-Kohlenstoff-Zucker, eine Hexose, zu Hexosephosphat phosphoryliert. In den meisten Geweben und Organismen ist Glukose ein wichtiges Substrat für Hexokinasen. Hexokinase bindet Glukose durch einen induzierten Fit-Mechanismus, der H2O aus dem aktiven Zentrum des Enzyms ausschließt und die Phosphorylgruppe von ATP in die Nähe des C-6-Kohlenstoffs der Glukose bringt. Hexokinase wird rückgekoppelt durch Glukose-6-P gehemmt, das sich an eine regulatorische Stelle im Aminoterminus des Enzyms bindet. Es gibt die Hexokinasen I, II, III und IV (Glucokinase) oder die Hexokinasen A, B, C und D. Hexokinase vom Typ IV ist ein Enzym der Leber/Beta-Zellen der Bauchspeicheldrüse, das spezifisch für Glukose ist und dessen Spiegel durch Insulin und nicht durch G6P gesteuert wird.