Isositraattidehydrogenaasi

Malli Escherichia coli -bakteerin isositraattidehydrogenaasin rakenteesta sitoutuneena isositruunahappoon ja magnesiumioniin

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].

Ominaisuudet ja toiminta

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

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

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
  1. ↑ a b c 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. ↑ a b c 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

[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Tämä biologiaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.