OGDH

OGDH
Struktur sedia ada PDB Pencarian ortolog: PDBe RCSB Senarai kod PDB 3ERY
Pengecam
Alias	OGDH, AKGDH, E1k, OGDC, oxoglutarate dehydrogenase, KGD1, OGDH2, OGDHD
Pengecam-pengecam luaran	OMIM: 613022 MGI: 1098267 HomoloGene: 55662 GeneCards: OGDH
Kedudukan gen (Manusia) Kr. Kromosom 7[1] Jalur 7p13 Mula 44,606,572 bp[1] Tamat 44,709,066 bp[1]
Corak ekspresi RNA Bgee Human Mouse (ortholog) Top expressed in apex of heart gastrocnemius muscle muscle of thigh Ventrikel kiri right auricle triceps brachii muscle myocardium of left ventricle glutes Skeletal muscle tissue of rectus abdominis right adrenal gland Top expressed in myocardium of ventricle cardiac muscle tissue of left ventricle right ventricle muscle of thigh brown adipose tissue plantaris muscle extensor digitorum longus muscle epithelium of stomach digastric muscle soleus muscle More reference expression data BioGPS tiada data
Ontologi gen Fungsi molekul oxoglutarate dehydrogenase (NAD+) activity ikatan ion logam oxidoreductase activity oxidoreductase activity, acting on the aldehyde or oxo group of donors, disulfide as acceptor oxoglutarate dehydrogenase (succinyl-transferring) activity thiamine pyrophosphate binding heat shock protein binding chaperone binding Komponen sel cytosol mitochondrial membranes mitochondrial matrix Mitokondrion Kompleks oksoglutarat dehidrogenase nukleus sel Proses biologi Glikolisis olfactory bulb mitral cell layer development thalamus development generation of precursor metabolites and energy tangential migration from the subventricular zone to the olfactory bulb NADH metabolic process cerebellar cortex development pyramidal neuron development ungkai bina hippocampus development striatum development 2-oxoglutarate metabolic process succinyl-CoA metabolic process histone succinylation Kitar Krebs lysine catabolic process Sumber:Amigo / QuickGO
Ortolog Spesies Manusia Mencit Entrez 4967 18293 Ensembl ENSG00000105953 ENSMUSG00000020456 UniProt Q02218 Q60597 RefSeq (mRNA) NM_001003941 NM_001165036 NM_002541 NM_001363523 NM_001252282 NM_001252283 NM_001252287 NM_001252288 NM_010956 NM_001361902 NM_001361903 NM_001361904 NM_001361905 RefSeq (protein) NP_001003941 NP_001158508 NP_002532 NP_001350452 NP_001239211 NP_001239212 NP_001239216 NP_001239217 NP_035086 NP_001348831 NP_001348832 NP_001348833 NP_001348834 Kedudukan (UCSC) Chr 7: 44.61 – 44.71 Mb tiada data Carian PubMed [2] [3]
Wikidata
Papar/Sunting data manusia Papar/Sunting data mencit

Alfa-ketoglutarat dehidrogenase also known as komponen E1 2-oksoglutarat dehidrogenase E1, mitokondrion ialah sebuah enzim yang dikodkan dalam manusia oleh gen OGDH.^[4][5][6]

Struktur

Gen

Gen OGDH terletak di kromosom 7, dengan lokasi khusus ialah 7p14-p13. Ada 26 ekson yang terletak di dalam gen.^[6]

Protein

Gen ini mengekod subunit yang memangkinkan penyahkarboksilan oksidatif alfa-ketoglutarat kepada suksinil-KoA di tapak aktifnya dalam langkah keempat kitaran asid sitrik dengan bertindak sebagai asas untuk memudahkan penyahkarboksilan. Sisa utama yang bertanggungjawab untuk pemangkinan dianggap sebagai His260, Phe227, Gln685, His729, Ser302 dan His298.^[7]

Fungsi

Gen ini mengekod satu subunit kompleks 2-oksoglutarat dehidrogenase. Kompleks ini memangkinkan penukaran keseluruhan 2-oksoglutarat (alfa-ketoglutarat) kepada suksinil-KoA dan CO₂ semasa kitaran asid sitrik. Protein ini terletak dalam matriks mitokondrion, dan menggunakan tiamina pirofosfat sebagai kofaktor.^[6] Kompleks keseluruhan melanjutkan pemangkinan dengan mengekalkan substrat yang diperlukan agar tindak balas berlaku rapat dalam enzim, sekali gus mewujudkan situasi di mana ia berkemungkinan besar substrat akan berada dalam bentuk dan orientasi yang menggalakkan. Enzim ini juga merupakan sebahagian daripada kompleks multienzim yang lebih besar yang menyalurkan perantaraan dalam pemangkinan antara subunit kompleks, dengan itu meminimumkan tindak balas sampingan yang tidak diingini. Bukan sahaja subunit mengangkut produk ke sana sini, tetapi setiap subunit dalam homodimer E1o disambungkan melalui rongga yang dipenuhi dengan sisa berasid, sekali gus meningkatkan keupayaan dimer untuk bertindak sebagai bes. Orientasi rongga membolehkan pemindahan langsung molekul perantara ke subunit E2o.^[8]

Mekanisme

Protein yang dikodkan oleh OGDH dianggap mempunyai tapak aktif tunggal. Enzim juga memerlukan dua kofaktor untuk berfungsi dengan baik, iaitu tiamina difosfat dan ion magnesium divalen. Mekanisme khusus subunit pada masa ini tidak diketahui; namun, terdapat beberapa teori tentang bagaimana ia berfungsi, antaranya ialah teori pingpong heksa-uni.^[9] Sunggupun dengan mekanismenya belum diketahui sepenuhnya, data kinetiknya telah dikira seperti yang berikut: K_m ialah 0.14 ± 0.04 mM, dan V_max ialah 9 ± 3 μmol/(min*mg).^[10]

Kawal atur

Subunit ini, dikenali sebagai E1o, memangkinkan langkah pengehad kadar dalam kitaran asid sitrik, dan terletak jauh dari keseimbangan; jumlah perubahan dalam tenaga bebas Gibbs ialah ΔG = −33 kJ/mol. Perubahan tenaga yang ketara menjadikannya titik kawal atur yang penting bukan sahaja dalam kitaran asid sitrik, tetapi keseluruhan laluan respirasi sel. E1o dihalang oleh NADH dan suksinil-KoA melalui perencatan maklum balas tidak kompetitif.^[7]

Kepentingan klinikal

Kekurangan kongenital dalam aktiviti 2-oksoglutarat dehidrogenase dipercayai membawa kepada hipotonia, asidosis metabolik dan hiperlaktatemia. Ia dicirikan oleh pembentukan bahan kimia yang dipanggil asid laktik dalam badan dan pelbagai masalah neurologi. Tanda dan simptom keadaan ini biasanya pertama kali muncul sejurus selepas kelahiran, dan ketampakannya adalah berbeza-beza secara meluas di kalangan individu yang terjejas. Ciri yang paling biasa ialah pengumpulan asid laktik (asidosis laktik) yang berpotensi mengancam nyawa, yang boleh menyebabkan loya, muntah, masalah pernafasan yang teruk dan degupan jantung yang tidak normal. Orang yang mengalami kekurangan piruvat dehidrogenase biasanya mempunyai masalah neurologi juga. Kebanyakannya telah melambatkan perkembangan kebolehan mental dan kemahiran motor seperti duduk dan berjalan. Masalah neurologi lain boleh termasuk kecacatan intelek, sawan, nada otot yang lemah (hipotonia), koordinasi lemah dan kesukaran berjalan. Sesetengah individu yang terjejas mempunyai struktur otak yang tidak normal, seperti kurang perkembangan tisu yang menghubungkan bahagian kiri dan kanan otak (korpus kalosum), penyingkiran (atrofi) bahagian luar otak yang dikenali sebagai korteks serebrum atau tompokan tisu yang rosak (lesi) pada beberapa bahagian otak. Disebabkan kesan kesihatan yang teruk, ramai individu yang mengalami kekurangan piruvat dehidrogenase tidak dapat bertahan selepas zaman kanak-kanak, walaupun sesetengahnya mungkin hidup sehingga remaja atau dewasa.^[6]

Rujukan

1. GRCh38: Ensembl release 89: ENSG00000105953 - Ensembl, May 2017
2. "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
3. "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
4. Koike K, Urata Y, Goto S (Mar 1992). "Cloning and nucleotide sequence of the cDNA encoding human 2-oxoglutarate dehydrogenase (lipoamide)". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 89 (5): 1963–7. Bibcode:1992PNAS...89.1963K. doi:10.1073/pnas.89.5.1963. PMC 48574. PMID 1542694.
5. Szabo P, Cai X, Ali G, Blass JP (Mar 1994). "Localization of the gene (OGDH) coding for the E1k component of the alpha-ketoglutarate dehydrogenase complex to chromosome 7p13-p11.2". Genomics. 20 (2): 324–6. doi:10.1006/geno.1994.1178. PMID 8020988.
6. "Entrez Gene: oxoglutarate (alpha-ketoglutarate) dehydrogenase (lipoamide)".
7. Frank RA, Price AJ, Northrop FD, Perham RN, Luisi BF (May 2007). "Crystal structure of the E1 component of the Escherichia coli 2-oxoglutarate dehydrogenase multienzyme complex". Journal of Molecular Biology. 368 (3): 639–51. doi:10.1016/j.jmb.2007.01.080. PMC 7611002. PMID 17367808.
8. Voet DJ, Voet JG, Pratt CW (2010). "Chapter 18, Mitochondrial ATP synthesis". Principles of Biochemistry (ed. 4th). Wiley. m/s. 669. ISBN 978-0-470-23396-2.
9. McMinn CL, Ottaway JH (Mar 1977). "Studies on the mechanism and kinetics of the 2-oxoglutarate dehydrogenase system from pig heart". The Biochemical Journal. 161 (3): 569–81. doi:10.1042/bj1610569. PMC 1164543. PMID 192200.
10. Leung PS, Rossaro L, Davis PA, Park O, Tanaka A, Kikuchi K, Miyakawa H, Norman GL, Lee W, Gershwin ME (Nov 2007). "Antimitochondrial antibodies in acute liver failure: implications for primary biliary cirrhosis". Hepatology. 46 (5): 1436–42. doi:10.1002/hep.21828. PMC 3731127. PMID 17657817.