La ossoglutarato deidrogenasi (nota anche come α-chetoglutarato deidrogenasi) è un complesso enzimatico appartenente alla classe delle ossidoreduttasi, noto principalmente per il suo ruolo nel ciclo di Krebs. Similarmente alla piruvato deidrogenasi, è composto di tre polipeptidi (E1, E2 ed E3) che si servono, rispettivamente, dei coenzimi tiamina pirofosfato, acido lipoico e FAD.
La subunità E1 è detta 2-chetoglutarato deidrogenasi (), la E2 diidrolipoamide-succiniltransferasi () Knapp JE, Carroll D, Lawson JE, Ernst SR, Reed LJ, Hackert ML. Expression, purification, and structural analysis of the trimeric form of the catalytic domain of the Escherichia coli dihydroliponamide succinyltransferase. In: Protein Sci. 9, P. 37-48, 2000 e la E3 diidrolipoil deidrogenasi.
Sono state caratterizzate tre classi di complessi multienzimatici di questo tipo, una specifica per il piruvato, un'altra per il 2-ossoglutarato ed una per altri specifici α-chetoacidi contenenti una catena ramificata R. N. Perham: Swinging Arms and Swinging Domains in Multifunctional Enzymes: Catalytic Machines for Multistep Reaktions. In: Annu. Rev. Biochem. 69, S. 961-1004, 2000.
In Azotobacter vinelandii, la ossoglutarato deidrogenasi presenta una KM di 0,14 ± 0,04 mM ed una Vmax di 9 ± 3 µmol min−1 mg−1.
Vie metaboliche L'enzima partecipa a tre diversi pathway metabolici. Il ciclo di Krebs (KEGG: MAP00020 ) La degradazione della lisina (KEGG: MAP00310 ) Il metabolismo del triptofano (KEGG: MAP00380 )
Ciclo di Krebs La reazione catalizzata dall'enzima nel ciclo di Krebs è la seguente: α-chetoglutarato + NAD+ + CoA → Succinil CoA + CO2 + NADH La reazione consta di tre passaggi: l'iniziale decarbossilazione dell'α-chetoglutarato, l'ossidazione ed il trasferimento conclusivo del gruppo CoA, che forma il prodotto finale (succinil CoA). L'energia libera di Gibbs per questa reazione è pari a -30 kJ mol−1.
La ossoglutarato deidrogenasi è un punto chiave del sistema di regolazione del ciclo di Krebs. L'enzima è inibito dai prodotti di reazione (dal succinil CoA e dal NADH). Anche un'alta concentrazione di molecole ad alta energia (come ATP) può inibire l'attività dell'enzima.
Patologia Nella malattia metabolica dell'aciduria combinata malonica e metilmalonica (CMAMMA) dovuta alla carenza di ACSF3, è compromessa la sintesi mitocondriale degli acidi grassi (mtFASII), che è la reazione precursore della biosintesi dell'acido lipoico. Il risultato è un ridotto grado di lipoilazione di importanti enzimi mitocondriali, come il complesso dell'ossoglutarato deidrogenasi (OGDC).
Note
Bibliografia
Altri progetti
Categoria:Ossidoreduttasi Categoria:EC 1.2.4