Phosphoglucomutasen (PGM) sindEnzyme, die die Verschiebung desPhosphatrests in Glucosephosphat von 1- auf 6-Position und umgekehrtkatalysieren. Es sind zwei Klassen bekannt: Wenn das Enzym spezifisch für das α-Anomer der Glucosephosphate ist (vgl. unten Reaktionen), nennt man sie α-Phosphoglucomutasen (αPGM). Dagegen akzeptierenβ-Phosphoglucomutasen nur β-Anomere (βPGM,EC 5.4.2.6).^[1]

α-Phosphoglucomutasen sind inProkaryoten undEukaryoten verbreitet, β-Phosphoglucomutase nur in bestimmtenBakterien undProtisten.

DieseUmlagerungen sind Teil mehrererStoffwechselwege in allen Lebewesen. Im Menschen sind mehrereGene bekannt, die für verschiedeneHomologecodieren, von denen aber nur drei enzymatische Aktivitäten aufweisen: PGM1, PGM2 und PGM3. Letztere ist aber eineAcetylglucosamin-Phosphomutase (EC 5.4.2.3).Mutationen amPGM1- oderPGM2-Gen können zu PGM-Mangel führen. Es sind viele genetische Varianten der PGM bekannt.^[2]

DasPGM1-Gen enthält mehrereHotspots derRekombination, woraus sich die Vielzahl an Varianten erklärt. Es gibt Hinweise darauf, dass Fehlgeburten auf manche dieser Varianten zurückzuführen sind. Die Aktivität der PGM1 wird durch Bindung an und Phosphorylierung durchPak1 erhöht.^[3][4][5]

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α-Glucose-1-phosphat wird zuGlucose-6-phosphat umgelagert und umgekehrt. Die Reaktionen sind Teil desGlykogen- undStärkeabbaus, derGlycogensynthese, desUronsäuren-Stoffwechsels und desGalactose-Stoffwechsels. Bei der Reaktion^[6] wird zunächst ein Phosphatrest von einemPhosphoserin imaktiven Zentrum auf die nicht phosphorylierte Stelle übertragen, sodassα-Glucose-1,6-bisphosphat entsteht. Letzteres dreht sich, sodass der andere Phosphatrest vom Serin übernommen werden kann. Das Glucose-1,6-bisphosphat ist relativ fest an das Enzym gebunden, kann sich aber auch lösen, dann muss das Enzym wieder mit Glucose-1,6-bisphosphat aktiviert werden. Eine bakterielle Form der Phosphoglucomutase, EC 5.4.2.5, nutzt Glucose anstelle von Glucose-1,6-bisphosphat als Cofaktor.^[7]

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

• reactome.org:alpha-D-Glucose 6-phosphate ⇔D-Glucose 1-phosphate

1. ↑Dai, J.et al. (2006):Conformational cycling in beta-phosphoglucomutase catalysis: reorientation of the beta-D-glucose 1,6-(Bis)phosphate intermediate. In:Biochemistry 45(25); 7818–7824;PMID 16784233;doi:10.1021/bi060136v
2. ↑UniProtP36871
3. ↑Rana NA, Ebenezer ND, Webster AR,et al:Recombination hotspots and block structure of linkage disequilibrium in the human genome exemplified by detailed analysis of PGM1 on 1p31. In:Hum. Mol. Genet. 13. Jahrgang,Nr. 24, Dezember 2004,S. 3089–102,doi:10.1093/hmg/ddh337,PMID 15509594. 
4. ↑Gloria-Bottini F, Lucarini N, Palmarino R,et al:Phosphoglucomutase genetic polymorphism of newborns. In:Am. J. Hum. Biol. 13. Jahrgang,Nr. 1, 2001,S. 9–14,doi:10.1002/1520-6300(200101/02)13:1<9::AID-AJHB1001>3.0.CO;2-1,PMID 11466970. 
5. ↑Gururaj A, Barnes CJ, Vadlamudi RK, Kumar R:Regulation of phosphoglucomutase 1 phosphorylation and activity by a signaling kinase. In:Oncogene. 23. Jahrgang,Nr. 49, Oktober 2004,S. 8118–27,doi:10.1038/sj.onc.1207969,PMID 15378030. 
6. ↑Natércia F. Brás, Pedro A. Fernandes, Maria J. Ramos, Steven D. Schwartz:Mechanistic Insights on Human Phosphoglucomutase Revealed by Transition Path Sampling and Molecular Dynamics Calculations. In:Chemistry - A European Journal.Band 24,Nr. 8, 6. Februar 2018,S. 1978–1987,doi:10.1002/chem.201705090,PMID 29131453,PMC 5801119 (freier Volltext). 
7. ↑Atsuko Fujimoto, Peter Ingram, Roberts A. Smith:d-Glucose-1-phosphate: d-glucose-6-phosphotransferase. In:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Nucleic Acids and Protein Synthesis.Band 96,Nr. 1, Januar 1965,S. 91–101,doi:10.1016/0005-2787(65)90613-1. 

• Isomerase

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