Neuronenspezifische Enolase

Neuronenspezifische Enolase
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Vorhandene Strukturdaten: 1TE6, 2akm, 2akz
Masse/Länge Primärstruktur	433 Aminosäuren
Sekundär- bis Quartärstruktur	Homodimer, Heterodimer
Kofaktor	2 Mg2+
Isoformen	α/γ, γ/γ
Bezeichner
Gen-Namen	ENO2; ENOG
Externe IDs	OMIM: 131360 UniProt: P09104 CAS-Nummer: 9014-08-8
Enzymklassifikation
EC, Kategorie	4.2.1.11  Lyase
Reaktionsart	Eliminierung
Substrat	2-Phospho-D-Glycerat
Produkte	Phosphoenolpyruvat + H2O
Vorkommen
Homologie-Familie	Enolase 3
Übergeordnetes Taxon	Lebewesen

Die neuronenspezifische Enolase (NSE, ENOG), engl.: neuronspecific enolase, ist ein Enzym (Biokatalysator) des Glucose-Stoffwechsels. Sie kommt in verschiedenen Isoformen in den Nervenzellen (Neuronen) des Gehirns und des peripheren Nervengewebes sowie in neuroendokrinen Geweben, v.a. in den sog. APUD-Zellen, vor.

Erhöhte Serumwerte von NSE sind die Folge von kardiovaskulären Ereignissen, zerebralen Traumata, Gehirntumor und Creutzfeldt-Jakob-Krankheit. Der obere Grenzwert im Serum bei Erwachsenen wird von verschiedenen Labors mit 10, 12 und 18,5 μg/l unterschiedlich angegeben.

NSE gehört zu einer von drei Enzymgruppen, die zusammen als Enolasen bezeichnet werden, alle dieselbe Reaktion katalysieren und die in allen Lebewesen vorkommen, die Glucose verwerten. Während α-Enolasen gewebeunspezifisch sind, sind β-Enolasen nur in Muskelzellen und γ-Enolasen nur in Nervengewebe lokalisiert. Tatsächlich handelt es sich jeweils um ein Homo- oder Heterodimer aus drei möglichen Untereinheiten (α, β, γ), die miteinander kombiniert werden. Von diesen Kombinationen werden fünf tatsächlich angetroffen: α/α in Embryonen und im Erwachsenen gewebeunspezifisch; α/β und β/β in gestreifter Muskulatur; und α/γ und γ/γ in Neuronen. Während der Ontogenese werden bevorzugt die Heterodimere synthetisiert.^[1][2]

Katalysierte Reaktion

		$\mathrm{\xrightarrow [Enolase]{-Wasser} }$		ADP     ATP Pyruvatkinase
	D-2-Phosphoglycerat		Phosphoenolpyruvat		Pyruvat

2-Phosphoglycerat spaltet ein Wassermolekül ab; es entsteht Phosphoenolpyruvat (PEP). Aufgrund der entstandenen Doppelbindung ist die Phosphatgruppe des PEP instabil gebunden und wird leicht auf ADP unter Bildung von ATP übertragen; aus dem PEP entsteht Brenztraubensäure bzw. Pyruvat.^[3]

Labor

NSE als Tumormarker

NSE dient v.a. als Tumormarker zur Verlaufs- und Rezidivkontrolle beim Neuroblastom, beim Ewing-Sarkom und beim kleinzelligen Bronchialkarzinom. Allerdings können auch andere Lungenerkrankungen und Seminome eine Erhöhung der Konzentration im (hämolysefreien) Serum bewirken.

NSE als Marker eines Hirnschadens

In der Intensivmedizin kann die NSE als Marker einer Hirnschädigung eingesetzt werden, weil bei schweren neurologischen Erkrankungen mit einer Schädigung der Nervenzellen NSE in das Blut und in den Liquor übertritt. Hirnerkrankungen wie Meningitis, Schlaganfall, intrazerebralen Blutung, Subarachnoidalblutung, zerebrale Hypoxie (Mangelversorgung mit Sauerstoff), Creutzfeldt-Jakob-Krankheit führen aufgrund der Freisetzung der NSE aus Neuronen zu einem messbaren Anstieg der Enolasekonzentration im Serum und Liquor. NSE ist daher neben S-100 ein brauchbarer prognostischer Faktor für Patienten mit zerebralen Hypoxiezuständen. Eine signifikant erhöhte NSE im Serum (> 33 μg/l) in den ersten Tagen nach einer Reanimation deutet auf eine ungünstige Prognose hin.

Hemmstoffe

Die Enolase wird durch Fluorid inhibiert. Dies nutzt man bei Blutproben aus, wenn man die Glucosewerte bestimmen möchte. Durch das inhibierte Enzym kann die Glykolyse im Proberöhrchen nicht ablaufen, so dass ein Glucoseabbau nicht stattfindet.^[4]

Einzelnachweise

1. ↑ PROSITE PDOC00148
2. ↑ UniProt-Eintrag
3. ↑ Thieme Chemistry (Hrsg.): Eintrag zu Phosphoenolpyruvat im Römpp Online. Version 3.14. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2011, abgerufen am 14. April 2011.
4. ↑ Todd A. Swanson, Sandra I. Kim und Marc J. Glucksman: BRS Biochemistry, Molecular Biology, and Genetics. Lippincott Raven; 5. Auflage 2010; ISBN 978-0781798754; S. 65

Weblinks

 Wikibooks: Biochemie und Pathobiochemie: Enolase – Lern- und Lehrmaterialien

• AWMF Leitlinie Neuroblastom
• Deutsches Krebsforschungszentrum Heidelberg
• Xuejun You: Dissertation, Humboldt- Universität, Berlin, 2002
• Deutsches Ärzteblatt

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