Топ-100
Back

ⓘ Isocitrat deshidrogenasa



Isocitrat deshidrogenasa
                                     

ⓘ Isocitrat deshidrogenasa

La isocitrat deshidrogenasa és un enzim implicat en el metabolisme dels glúcids, ja que participa en el cicle de Krebs, catalitzant la descarboxilació oxidativa de làcid isocítric transformant-lo en 2-oxoglutarat. La IDH és dependent de NAD + o NADP +. En les cèl lules eucariotes existeixen un mínim de tres isoenzims de la IDH:

  • IDH3 - Isocitrat deshidrogenasa depenent de NAD +, en els humans formada per les subunitats alfa, beta i gamma.
  • IDH2 - Isocitrat deshidrogenasa depenent de NADP + mitocondrial
  • IDH1 - Isocitrat deshidrogenasa depenent de NADP + citoplasmàtica

En Escherichia coli lactivitat de lenzim depenent del NADP + està controlada per la fosforilació dun residu de serina que duu a terme la isocitrat deshidrogenasa kinasa. La forma fosforilada de la IDH està completament desactivada.

                                     

1. IDH1

La IDH1 catalitza les reaccions de descarboxilació oxidativa de lisocitrat i de loxalsuccinat utilitzant únicament NADP + com a acceptor delectrons. Loxalsuccinat és una de les molècules intermèdies de la reacció dàcid isocítric a àcid α-cetoglutàric.

Isocitrat + NADP + ⇌ {\displaystyle \rightleftharpoons } 2-oxoglutarat + CO 2 + NADPH Oxalsuccinat + NADP + ⇌ {\displaystyle \rightleftharpoons } 2-oxoglutarat + CO 2 + NADPH

La proteïna humana té una longitud de 414 aminoàcids i es presenta en homodímers que necessiten, cadascun, la unió dun catió magnesi o manganès. Dins la cèl lula es troba al citoplasma o als peroxisomes.

                                     

2. IDH2

És la variant mitocondrial de la IDH1. Catalitza les reaccions de descarboxilació oxidativa de lisocitrat i de loxalsuccinat utilitzant també únicament NADP + com acceptor delectrons. La proteïna humana té una llargada de 452 aminoàcids i es presenta en homodímers que necessiten, per cadascun, la unió dun catió magnesi o manganès.

Participa en el metabolisme intermedi i en la producció denergia estant estretament associada amb el complex piruvat deshidrogenasa.

                                     

3. IDH3

La IDH3 catalitza la reacció de descarboxilació oxidativa de lisocitrat utilitzant només NAD + com acceptor delectrons.

Isocitrat + NAD + ⇌ {\displaystyle \rightleftharpoons } 2-oxoglutarat + CO 2 + NADH

La trobem als mitocondris de les cèl lules i es presenta en heteropolímers de les subunitats alfa, beta i gamma. Cadascun necessita la unió dun catió magnesi o manganès. Les característiques de cada cadena són:

  • La cadena beta també té dues possibles isoformes,B i A sent la longitud de cadascuna 385 i 383 aminoàcids respectivament.
  • La cadena gamma té una llargada de 393 aminoàcids. sactiva incrementant la raó ADP/ATP i per la presència de lió Ca +2.
  • La cadena alfa es troba en dues isoformes 1 i 2, i tenen una longitud de 366 i 288 aminoàcids respectivament.

La IDH3 es regula al lostèricament.

                                     

4. Regulació

El canvi denergia lliure per la reacció catalitzada per la IDH es pot considerar una reacció irreversible, motiu pel qual ha de ser regulada acuradament per evitar un consum excessiu de isocitrat i una acumulació de 2-oxoglutarat. La reacció sestimula pel simple mecanisme de disponibilitat de substrat isocitrat, NAD P +, Mg +2 / Mn +2), inhibida pel producte 2-oxoglutarat i NAD P H) i inhibida per lATP per inhibició competitiva feedback.

                                     

5. Mecanisme catalític

En el transcurs del cicle de Krebs, lisocitrat, produït per la isomerització de làcid cítric, és oxidat i descarboxilat. lenzim IDH envolta en el seu centre actiu a lisocitrat mitjançant els aminoàcids arginina, tirosina, asparagina, serina, treonina i àcid aspàrtic.

La primera etapa de la reacció és loxidació del carboni alfa C#2 de lisocitrat formant daquesta manera oxalsuccinat. En aquest procés el grup alcohol daquest carboni perd protons, els electrons van fins al carboni formant un grup cetona i selimina un ió hidrur utilitzant NAD + /NADP + com a cofactor acceptor delectrons.

La segona etapa és la descarboxilació de loxalsuccinat. En aquesta etapa loxigen del grup carboxil perd els protons a causa dun residu de tirosina proper i els electrons es desplacen fins al carboni 2. El diòxid de carboni deixa el carboni beta de lisocitrat, els electrons es mouen fins a loxigen del grup cetona i aquest es carrega negativament, i per últim es forma un doble enllaç entre els carbonis alfa i beta.

La tercera etapa és la saturació del doble enllaç entre els carbonis 2 i 3. En aquesta etapa, un residu de lisina desprotona loxigen del carboni alfa, regenerant lenllaç cetona i formant un enllaç simple entre els carbonis alfa i beta tot agafant un protó dun residu de tirosina proper.



                                     

6. Centre actiu

Lestructura de la isocitrat deshidrogenasa de l Escherichia coli va ser la primera estructura a ser construïda i entesa, ja que l Escherichia coli ha estat utilitzada per molts investigadors per fer comparacions amb altres isocitrat deshidrogenases. Es saben moltes coses sobre aquest enzim bacterial i sha descobert que moltes isocitrat deshidrogenases són similars quant a estructura, i per tant, també en funcionalitat. Per laltra banda, les isocitrat deshidrogenases no han estat estudiades completament.

Cada dímer de IDH té dos centres actius i cadascun està enllaçat a una molècula de NAD + /NADP + i a un ió metall Mg +2, Mn +2. En general cada centre actiu té una seqüència daminoàcids per cada lloc dunió específica. En els enzims de la Desulfotalea psychrophila DpIDH i en la del porc PcIDH Hi ha tres substrats units al centre actiu:

  • Lisocitrat suneix en el centre actiu a una seqüència daproximadament vuit aminoàcids a través de ponts dhidrogen. aquests aminoàcids inclouen tirosina, serina, asparagina, arginina, tirosina y leucina. Les seves posicions poden variar però tots estan situats en un rang proper. Per exemple Arg131 DpIDH y Arg133 PcIDH, Tyr138 DpIDH y Tyr140 PcIDH.
  • Lió metàl lic suneix a tres residus conservats a partir de ponts dhidrogen. Aquests aminoàcids són tres residus daspartat
  • El NAD + i el NADP + sajunten al centre actiu en quatre regions amb propietats similars entre els enzims IDH. Aquestes regions varien però estan al voltant de.
Free and no ads
no need to download or install

Pino - logical board game which is based on tactics and strategy. In general this is a remix of chess, checkers and corners. The game develops imagination, concentration, teaches how to solve tasks, plan their own actions and of course to think logically. It does not matter how much pieces you have, the main thing is how they are placement!

online intellectual game →