Isositraattidehydrogenaasi

Isositraattidehydrogenaasi on entsyymi, joka katalysoi isositruunahapon hapetusta ja dekarboksylaatiota, jolloin tuotteena muodostuu alfaketoglutaarihappoa. Isositraattidehydrogenaasi esiintyy eliöissä osana sitruunahappokiertoa.[1] Isositraattidehydrogenaasin EC-numero on 1.1.1.41[2].

Malli Escherichia coli -bakteerin isositraattidehydrogenaasin rakenteesta sitoutuneena isositruunahappoon ja magnesiumioniin

Ominaisuudet ja toiminta

Ihmisen isositraattidehydrogenaasi on rakenteeltaan tetrameeri ja molekyylipainoltaan noin 238 kDa. Eukaryooteilla isositraattidehydrogenaasista on kaksi muotoa. Vain mitokondrioissa tavattava entsyymi, joka vaatii koentsyymikseen NAD+-molekyylin, ja mitokondrioissa ja sytosolissa esiintyvä isositraattidehydrogenaasi, joka käyttää koentsyyminään NADP+-molekyyliä. Isositraattidehydrogenaasi katalysoi ensimmäisessä vaiheessa isositruunahapon hapettamista oksalomeripihkahapoksi. Hapettimena reaktiossa toimii NAD+ tai NADP+, jotka pelkistyvät muodostaen NADH:ta tai NADPH:ta. Seuraavaan vaiheeseen entsyymi tarvitsee koentsyymikseen kahdenarvoisen metallikationin, joka on tyypillisesti joko magnesium- tai mangaani-ioni. Ionin tehtävänä on todennäköisesti polarisoida oksalomeripihkahapon ketoryhmä. Oksalomeripihkahaposta eliminoituu karboksyyliryhmä hiilidioksidina, minkä jälkeen muodostunut tyydyttymätön välituote vastaanottaa protonin muodostaen alfaketoglutaarihappoa.[1][3][4] Isositraattidehydrogenaasin katalysoiman reaktion Gibbsin energian muutos on -8,4 kJ/mol[3].

Kun eliöiden soluissa on runsaasti pelkistyspotentiaalia eli NADH:n pitoisuus on korkea ja soluissa on paljon ATP:tä, isositraattidehydrogenaasin toiminta inhiboituu. Sen sijaan ADP-molekyyli toimii entsyymin allosteerisena aktivoijana. Myös kalsiumionit aktivoivat entsyymiä. Nisäkkäillä isositraattidehydrogenaasin säätelymekanismit ovat ainoastaan allosteerisia.[1][3][5] Sen sijaan Escherichia coli -bakteerilla entsyymiä säädellään myös kovalenttisesti. Kolibakteerilla on isositraattidehydrogenaasikinaasientsyymi, joka siirtää fosfaattiryhmän ATP-molekyyliltä isositraattidehydrogenaasin katalyyttisesti ja rakenteellisesti tärkeille seriiniaminohapoille. Tämä fosforyloiminen inhiboi isositraattidehydrogenaasin toiminnan.[6]

Lähteet
  1. Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko & Lubert Stryer: Biochemistry, 6th Edition, s. 485, 492. W. H. Freeman and Company, 2006. ISBN 978-0-7167-8724-2. (englanniksi)
  2. EC 1.1.1.41 - isocitrate dehydrogenase (NAD+) Brenda. Viitattu 8.1.2014. (englanniksi)
  3. Reginald Garrett, Charles M. Grisham: Biochemistry, s. 621, 634. Cengage Learning, 2012. ISBN 978-1133106296. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 8.1.2014). (englanniksi)
  4. John McMurry & Tadhg P. Begley: The organic chemistry of biological pathways, s. 190. Roberts and Company Publishers, 2005. ISBN 978-0974707716. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 8.1.2014). (englanniksi)
  5. Richard A Harvey, Denise R Ferrier: Lippincott's Illustrated Reviews: Biochemistry, s. 112. Lippincott Williams & Wilkins, 2010. ISBN 978-1-60831-412-6. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 8.1.2014). (englanniksi)
  6. G. N. Cohen: Microbial Biochemistry, s. 88. Springer, 2010. ISBN 978-90-481-9436-0. Kirja Googlen teoshaussa (viitattu 8.1.2014). (englanniksi)

    Aiheesta muualla
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.