Az izocitrát-dehidrogenáz enzim (EC 1.1.1.42) (IDH)a citromsavciklusban vesz részt.

Izocitrát-dehidrogenáz
Azonosítók
JelIDH1
HGNC5382
Entrez3417
OMIM147700
RefSeqNM_005896
UniProtO75874
Egyéb adatok
EC-szám1.1.1.42
Lokusz2. krom. q32-qter

A folyamat harmadik lépését katalizálja: az izocitrát oxidatív dekarboxilációját, melynek során alfa-ketoglutarát és CO2 képződik, egy NAD+ molekula pedig NADH-vá alakul. A folyamat kétlépcsős, első lépésben az izocitrát (szekunder alkohol) oxidálódik oxálszukcináttá (keton), a második lépésben pedig a béta-karboxilcsoport dekarboxilálódik és a alfa-ketoglutarát jön létre.

Az enzim másik izoformája ugyanezt a reakciót katalizálja, de nem a citromsavciklusban, a citoszolban és a mitokondriumban is működik és NADP+-t használ kofaktorként NAD+ helyett. Ennek az enzimtípusnak a CAS-száma: [9028-48-2].

Energetika szerkesztés

A reakció teljes energiamérlege -8,4 kJ/mol. Az IDH anélkül csökkenti az izocitrát Michaelis-állandóját (Km), hogy a maximális reakciósebesség) (Vmax) csökkenne.

Szerkezet szerkesztés

A humán IDH enzim szerkezete ismert. Tudjuk, hogy a fehérje 3 alegységből épül fel, allosztérikusan szabályozott és működéséhez beépült Mg2+ vagy Mn2+ ion szükséges. A legközelebbi ismert szerkezetű homológja a E. coli NADP-függő IDH-ja, melynek csak 2 alegysége van és 13%-ban azonos 29%-ban hasonló az aminosavsorrendje, tehát nem messze nem azonos a humán enzimmel.

Szabályzás szerkesztés

A citromsavciklus IDH által katalizált reakciója visszafordíthatatlan a nagy negatív energiatöltet következtében, ezért pontosan szabályozni kell annak érdekében, hogy elkerüljük az izocitrát raktárak kimerülését (és az alfa-ketoglutarát felgyülemlését).

A reakciót serkenti a szubsztrátok (izocitrát, NAD+, Mg2+ / Ca2+) nagy koncentrációja, a termékek (NADH és alfa-ketoglutarát) gátolják, az ATP pedig kompetitív feedback-gátlással szabályozza.

A citromsavciklus anyagcsere-útvonala
oxálacetát malát fumarát szukcinát szukcinil-CoA
                 
NADH+ H+ NAD+ H2O ubikinol ubikinon CoA +ATP
(GTP)
Pi + ADP
(GDP)
acetil-CoA
  + H2O
    NADH + H+ + CO2
CoA NAD+
  H2O   H2O   NAD(P)+ NAD(P)H
+ H+
  CO2  
       
citrát cisz-akonitát izocitrát oxálszukcinát α-ketoglutarát