Omsetningsveien har navn etter den franskfødte argentinske biokjemikeren Luis Frederico Leloir (1906-1987) som i 1970 fikk nobelprisen i kjemi «for hans oppdagelse av sukkernukleotider og deres rolle i biosyntesen av karbohydrater».
Galaktose er et av monosakkaridene som dannes når disakkaridet melkesukker (laktose) i melk omsettes av enzymet laktase i tynntarmen. Mangel på enzymet gir laktoseintoleranse
D-laktose → D-glucose + D-galactose
Først blir β-anomeren β-D-galaktose omdannet til alfa-anomeren α-D-galaktose katalysert av galaktose mutarotase som lager en 180o rotasjon i molekylet omkring karbonatom C1 og C2. Enzymet ble først funnet i bakterien Escherichia coli og deretter i funnet i melkesyrebakterier Lactococcus lactis.
β-D-galaktose → α-D-galaktose
Deretter blir α-D-galaktose fosforylert og danner galaktose-1-fosfat katalysert av galaktokinase, et enzym som finnes hos dyr inkludert menneske, planter, gjær og bakterier
α-D-galaktose + ATP → galaktose-1-fosfat + ADP
I neste trinn blir det dannet uridindifosfat-galaktose (UDP-galaktose) katalysert av galaktose-1-fosfat uridylyltransferase hvor UMP blir overført fra UDP-glukose. Enzymet hører med til en evolusjonsmessig gammel proteinsuperfamilie histidin triader med hydrolase og transferase.
galaktose-1-fosfat + UDP-glukose → UDP-galaktose + glukose-1-fosfat
Til slutt i siste trinn blir UDP-galaktose omdannet til UDP-glukose katalysert av UDP-galaktose 4-epimerase:
UDP-galaktose → UDP-glukose
Feil i genene som koder for enzymene galaktokinase, uridylyltransferase eller UDP-glukose epimerase kan gi sykdommen galaktosemia hos mennesker.
Litteratur
Holden HM, Rayment I, Thoden JB: Structure and function of enzymes of the Leloir pathway for galactose metabolism. J. Biol. Chem. 278(45)(2003)43885–43888; doi:10.1074/jbc.R300025200