Isocitrato deidrogenasi

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isocitrato deidrogenasi (NAD+)
Modello tridimensionale dell'enzima
Modello tridimensionale dell'enzima
Numero EC 1.1.1.41
Classe Ossidoreduttasi
Nome sistematico
isocitrato:NAD+ ossidoreduttasi (fosforilante)
Altri nomi
acido isocitrico deidrogenasi; isocitrato deidrogenasi (NAD-dipendente); NAD isocitrato deidrogenasi; IDH; nicotinammide adenin dinucleotide isocitrato sintasi
Banche dati BRENDA, EXPASY, GTD, KEGG, PDB
Fonte: IUBMB
Il centro catalitico dell'enzima, con lo ione Mg2+ a stretto contatto con uno specifico amminoacido aspartato

L'isocitrato deidrogenasi (NAD+), detta anche IDH, è un enzima, appartenente alla classe delle ossidoreduttasi, che prende parte al ciclo di Krebs.

Effetto[modifica | modifica sorgente]

Catalizza la seguente reazione:

isocitrato + NAD+ 2-ossoglutarato + CO2 + NADH

Catalizza il terzo step del ciclo: la decarbossilazione ossidativa dell'isocitrato, producendo α-chetoglutarato e CO2, e convertendo NAD+ in NADH.

Questo è un processo in due fasi, che coinvolge l'ossidazione dell'isocitrato (un alcool secondario) in ossalsuccinato (un chetone), seguita dalla decarbossilazione del gruppo carbonile beta nel chetone, formando α-chetoglutarato.

Un'altra isoforma dell'enzima catalizza la stessa reazione, non nel ciclo di Krebs ma nel citosol e nei mitocondri, ed utilizza come cofattore il NADP+ al posto del NAD+.

L'energia libera di Gibbs correlata all'intera reazione è, in entrambi i casi, di -8.4 kJ/mol. IDH ha infatti una Km relativa all'isocitrato molto bassa.

Struttura[modifica | modifica sorgente]

La struttura dell'IDH umano non è ancora stata determinata. Si sa che la proteina è composta da 3 subunità, è allostericamente regolata, e richiede come substrato lo ione Mg2+ o il Mn2+. Una proteina omologa che abbia una struttura conosciuta è l'IDH NADP-dipendente di Escherichia coli, che ha solamente 2 subunità, un 13% di identità ed un 29% di somiglianza basata sulle sequenze di amminoacidi. Per tal motivo, si tratta solo di un lontano parente del IDH umano: la sua struttura tridimensionale non è attendibile per predire quella umana.

Regolazione[modifica | modifica sorgente]

Lo step catalizzato dall'IDH, a motivo del suo grande Delta H<<0, è una delle reazioni irreversibili nel ciclo di Krebs e per questo deve essere accuratamente regolata per evitare un'inutile dispersione di isocitrato (e un conseguente accumulo di α-chetoglutarato).

La reazione è stimolata semplicemente dall'abbondanza di substrato (isocitrato, NAD+, Mg2+ / Ca2+), dall'inibizione dei prodotti (da parte del NADH e α-chetoglutarato), e dall'inibizione della reazione inversa (dall'ATP).

Note[modifica | modifica sorgente]


Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

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Voci correlate[modifica | modifica sorgente]