Glycinklyvningen

Glycinklyvningen, även kallad glycinklyvningen eller glycine cleavage system (GCS), är ett mitokondriellt enzymkomplex som katalyserar nedbrytningen av glycin till koldioxid, ammoniak och metylentetrahydrofolat. Denna process är en central del av cellernas en-kold metabolism och kopplar glycin- och serinmetabolismen till folatcykeln.

Systemet består av fyra proteiner: P-proteinet glycinedekarboxylas (GCS-P, PLP-beroende), H-proteinet som bär lipoylgruppen, T-proteinet aminomethyltransferas och L-proteinet dihydrolipoamide dehydrogenas. Lipoatidelen i H-proteinet fungerar som en lipoamid-donor som överför en kol-enhet mellan P- och T-proteinerna. Den övergripande reaktionen är glycin + tetrahydrofolat + NAD+ → metylentetrahydrofolat + CO2 + NH3 + NADH.

Glycinklyvningen sker i mitokondriernas matrix hos djur och växter och bidrar till den mitokondriella en-kold metabolismen, där bildandet av metylentetrahydrofolat används i flera biosyntetiska processer. Förmågan att reglera glycinivåer påverkar nervsystemets funktion eftersom glycin är en viktig excitatorisk/neuronell modulator i olika kärnor.

Kliniskt är defekter i något av GCS-komponenterna associerade med ickeketonisk hyperglycinemi (glycin encefalopati), ett allvarligt tillstånd hos nyfödda med förhöjt glycin i cerebrospinalvätskan och plasma. Mutationer i generna GLDC (P-proteinet), AMT (T-proteinet) och GCSH (H-proteinet) samt i LPD (L-proteinet) har kopplats till olika fall.

Se även: en-kold metabolism, glycin- och serinmetabolismen, nonketotisk hyperglycinemi.