Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Класс ферментов
Class of enzymes
Изоцитрат дегидрогеназа (IDH) – это фермент, катализирующий окислительное декарбоксилирование изоцитрата с образованием альфа-кетоглутарата (α-кетоглутарата) и CO2. Этот процесс состоит из двух этапов: окисление изоцитрата (вторичного спирта) до оксалосукцината (кетона), за которым следует декарбоксилирование карбоксильной группы, находящейся в бета-положении к кетону, с образованием альфа-кетоглутарата. У человека IDH существует в трех изоформах: IDH3 катализирует третий этап цикла лимонной кислоты, преобразуя NAD+ в NADH в митохондриях. Изоформы IDH1 и IDH2 катализируют ту же реакцию вне цикла лимонной кислоты и используют NADP+ в качестве кофактора вместо NAD+. Они локализуются в цитозоле, а также в митохондриях и пероксисомах.
Isocitrate dehydrogenase (IDH) and is an enzyme that catalyzes the oxidative decarboxylation of isocitrate, producing alpha ketoglutarate (α ketoglutarate) and CO2. This is a two step process, which involves oxidation of isocitrate (a secondary alcohol) to oxalosuccinate (a ketone), followed by the decarboxylation of the carboxyl group beta to the ketone, forming alpha ketoglutarate. In humans, IDH exists in three isoforms: IDH3 catalyzes the third step of the citric acid cycle while converting NAD+ to NADH in the mitochondria. The isoforms IDH1 and IDH2 catalyze the same reaction outside the context of the citric acid cycle and use NADP+ as a cofactor instead of NAD+. They localize to the cytosol as well as the mitochondrion and peroxisome.
Структура
[[Файл: Митохондриальная поверхность свиного IDH с зеленым карманом.jpg|thumb|right|300px|Один из активных центров свиного NADP+-зависимого фермента (зеленый), аналогичный наблюдаемому в глиобластомах. Подобно человеческому R132H ICDH, Mtb ICDH 1 также катализирует образование α-гидроксиглутарата.
[[File:Porcine Mitochondrial IDH surface with greenpocket. jpg|thumb|right|300px|One active site on the Porcine NADP+ dependent enzyme (green). as glioblastomas. Similar to human R132H ICDH, Mtb ICDH 1 also catalyzes the formation of α hydroxyglutarate.
Регулирование
IDH-этап цикла лимонной кислоты часто (но не всегда) является необратимой реакцией из-за значительного отрицательного изменения свободной энергии. Поэтому он требует тщательной регуляции, чтобы избежать истощения изоцитрата (и, как следствие, накопления альфа-кетоглутарата). Реакция стимулируется доступностью субстратов (изоцитрат, NAD+ или NADP+, Mg2+ / Mn2+), ингибированием продукта NADH (или NADPH вне цикла лимонной кислоты) и альфа-кетоглутарата, а также конкурентным ингибированием обратной связи со стороны АТФ. В бактериальных геномах обнаружена консервативная некодирующая РНК (ncRNA), расположенная выше по течению гена *icd*, кодирующего NADP+-зависимую изоцитратную дегидрогеназу (IDH). Благодаря своим характеристикам, эта ncRNA напоминает ранее известные регуляторные мотивы, называемые рибопереключателями. Мотив ncRNA icd II предложен в качестве перспективного кандидата на роль рибопереключателя.
The IDH step of the citric acid cycle is often (but not always) an irreversible reaction due to its large negative change in free energy. It must therefore be carefully regulated to avoid depletion of isocitrate (and therefore an accumulation of alpha ketoglutarate). The reaction is stimulated by the simple mechanisms of substrate availability (isocitrate, NAD+ or NADP+, Mg2+ / Mn2+ ), product inhibition by NADH (or NADPH outside the citric acid cycle) and alpha ketoglutarate, and competitive feedback inhibition by ATP. A conserved ncRNA upstream of the icd gene which codes for NADP+ dependent isocitrate dehydrogenase (IDH) has been reported in bacterial genomes, due to its characteristics this ncRNA resembles previous regulatory motifs called riboswitches, icd II ncRNA motif has been proposed as a strong candidate riboswitch.
Шаги
В цикле лимонной кислоты изоцитрат, образующийся в результате изомеризации цитрата, подвергается как окислению, так и декарбоксилированию. Фермент изоцитратдегидрогеназа (IDH) фиксирует изоцитрат в своем активном центре, используя окружающие аминокислоты, такие как аргинин, тирозин, аспарагин, серин, треонин и аспарагиновая кислота. На представленной схеме первый блок демонстрирует общую реакцию изоцитратдегидрогеназы. Для этого ферментативного механизма необходимы изоцитрат, NAD+/NADP+ и Mn2+ или Mg2+. Продуктами реакции являются альфа-кетоглутарат, углекислый газ и NADH + H+/NADPH + H+. Данная реакция приводит к образованию альфа-кетоглутарата, NADH + H+/NADPH + H+ и CO2.
Within the citric acid cycle, isocitrate, produced from the isomerization of citrate, undergoes both oxidation and decarboxylation. The enzyme isocitrate dehydrogenase (IDH) holds isocitrate within its active site using the surrounding amino acids, including arginine, tyrosine, asparagine, serine, threonine, and aspartic acid. In the provided figure, the first box shows the overall isocitrate dehydrogenase reaction. The necessary reactants for this enzyme mechanism are isocitrate, NAD+/NADP+, and Mn2+ or Mg2+. The products of the reaction are alpha ketoglutarate, carbon dioxide, and NADH + H+/NADPH + H+. This reaction results in the formation of alpha ketoglutarate, NADH + H+/NADPH + H+, and CO2.