Лактатдегидрогеназа

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
Реакция, катализируемая лактатдегидрогеназой
Лактатдегидрогеназа
Идентификаторы
Шифр КФ 1.1.1.27
Номер CAS 9001-60-9
Базы ферментов
IntEnz IntEnz view
BRENDA BRENDA entry
ExPASy NiceZyme view
MetaCyc metabolic pathway
KEGG KEGG entry
PRIAM profile
PDB structures RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum
Gene Ontology AmiGO • EGO
Поиск
PMC статьи
PubMed статьи
NCBI NCBI proteins
CAS 9001-60-9
Лактатдегидрогеназа A
(субъединица M)
Лактатдегидрогеназа M4 (изофермент обнаруженный в скелетных мышцах). PDB 1I10.Лактатдегидрогеназа M4 (изофермент обнаруженный в скелетных мышцах). PDB 1I10.
Обозначения
Символы LDHA; LDHM
Entrez Gene 3939
HGNC 6535
OMIM 150000
RefSeq NM_005566
UniProt P00338
Другие данные
Шифр КФ 1.1.1.27
Локус 11-я хр., 11p15.4
Лактатдегидрогеназа B
(субъединица H)
Обозначения
Символы LDHB; LDHL
Entrez Gene 3945
HGNC 6541
OMIM 150100
RefSeq NM_002300
UniProt P07195
Другие данные
Шифр КФ 1.1.1.27
Локус 12-я хр., 12p12.2-12.1
Лактатдегидрогеназа С
субъединица
Обозначения
Символы LDHC
Entrez Gene 3948
HGNC 6544
OMIM 150150
RefSeq NM_002301
UniProt P07864
Другие данные
Шифр КФ 1.1.1.27
Локус 11-я хр., 11p15.5-15.3

Лактатдегидрогеназа (L-лактат: NAD-оксидоредуктаза (LDH) 1.1.1.27) — фермент, принимающий участие в реакциях гликолиза[1]. Лактатдегидрогеназа катализирует превращение лактата в пируват, при этом образуется NADH.

Впервые лактатдегидрогеназа получена из отмытой мышцы Маергофом в 1909 году, а в 1940 году Штрауб получил её в кристаллическом виде.

Лактатдегидрогеназа устойчива к химическим воздействиям, например к действию реактивов, окисляющих или блокирующих сульфгидрильные группы, например йодоацетат и йодобензоат. Активность лактатдегидрогеназы снижается при повышении концентрации пирувата выше 10−4 М. Значительное инактивирование, обратимое при добавлении цистеина, происходит при инкубировании с парахлормеркурибензоатом.

Коферментом лактатдегидрогеназы является никотинамидадениндинуклеотид, сокращенно NAD. NAD — кофермент динуклеотидного типа, в котором два нуклеозид-5'-монофосфата соединены фосфоангидридной связью.

Анализ на ЛДГ входит в биохимический анализ крови. Нормы:

  • новорожденные — до 2000 Ед/л
  • дети до 2 лет — 430 Ед/л
  • дети от 2 до 12 — 295 Ед/л
  • дети старше 12 лет и взрослые — 250 Ед/л

Реакция

Лактатдегидрогеназа катализирует взаимопревращение пирувата и лактата с сопутствующим взаимопревращением NADH и NAD+. Он превращает пируват, конечный продукт гликолиза, в лактат, когда кислород отсутствует или его не хватает, и он выполняет обратную реакцию во время цикла Кори в печени. При высоких концентрациях лактата фермент проявляет ингибирование с обратной связью, и скорость превращения пирувата в лактат снижается. Она также катализирует дегидрирование 2-гидроксибутирата, но это гораздо более бедный субстрат, чем лактат.

Активный центр

ЛДГ у людей использует His(193) в качестве акцептора протонов и работает в унисон с коферментом (Arg 99 и Asn 138) и остатками, связывающими субстрат (Arg106; Arg169;Thr 248)[2][3]. Активный сайт His (193) обнаружен не только в человеческой форме ЛДГ, но и у многих разных животных, что свидетельствует о конвергентной эволюции ЛДГ. Две разные субъединицы ЛДГ (ЛДГ-A, также известная как М-субъединица ЛДГ, и ЛДГ-B, также известная как Н-субъединица ЛДГ) сохраняют один и тот же активный сайт и одни и те же аминокислоты, участвующие в реакции. Заметным различием между двумя субъединицами, составляющими третичную структуру ЛДГ, является замена аланина (в М-цепи) на глютамин (в Н-цепи). Считается, что это крошечное, но заметное изменение является причиной того, что Н-субъединица может быстрее связывать NAD, а каталитическая активность М-субъединицы не снижается в присутствии ацетилпиридиндениндинуклеотида, тогда как активность Н-субъединицы снижается в пять раз[4].

Изоферменты лактатдегидрогеназы

Имеют разный состав субъединиц М (muscle) и Н (heart). Нумерация идет в зависимости от подвижности в геле при электрофорезе[5].

ЛДГ 1 — (НННН) — обладающий наибольшей подвижностью, содержится преимущественно в миокарде;

ЛДГ 2 — (НННМ) — преимущественно локализован в эритроцитах и почках.

ЛДГ 3 — (ННММ) — преимущественно содержится в легких;

ЛДГ 4 — (НМММ) — преимущественно локализован в скелетных мышцах и отчасти в гепатоцитах. Это причина того, что при болезни Боткина, в сыворотке крови больного одновременно повышается активность и содержание ЛДГ-5 и ЛДГ-4;

ЛДГ 5 — (ММММ) — обладающий наименьшей подвижностью, преимущественно локализован в гепатоцитах;

Изоферменты используются при диагностике инфарктов, ишемий, повреждения почек и т. д. Уровень лактатдегидрогеназы коррелирует со степенью тяжести заболевания, спровоцировавшего выброс фермента в кровь[6].

Примечания

  1. ↑ В.П. Комов, В.Н. Шведова. Биохимия. — 2008.
  2. ↑ Roger S. Holmes, Erwin Goldberg. Computational analyses of mammalian lactate dehydrogenases: Human, mouse, opossum and platypus LDHs (англ.) // Computational Biology and Chemistry. — 2009-10. — Vol. 33, iss. 5. — P. 379–385. — doi:10.1016/j.compbiolchem.2009.07.006.
  3. ↑ Helen M. Wilks, Keith W. Hart, Raymond Feeney, Cameron R. Dunn, Hilary Muirhead. A Specific, Highly Active Malate Dehydrogenase by Redesign of a Lactate Dehydrogenase Framework (англ.) // Science. — 1988-12-16. — Vol. 242, iss. 4885. — P. 1541–1544. — ISSN 1095-9203 0036-8075, 1095-9203. — doi:10.1126/science.3201242.
  4. ↑ W Eventoff, M G Rossmann, S S Taylor, H J Torff, H Meyer. Structural adaptations of lactate dehydrogenase isozymes. (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences. — 1977-07. — Vol. 74, iss. 7. — P. 2677–2681. — ISSN 1091-6490 0027-8424, 1091-6490. — doi:10.1073/pnas.74.7.2677.
  5. ↑ Т.И. ПУШКАРЕВА, Е.Б. РОМАНЦОВА, В.В. ЯКОВУК. ПОКАЗАТЕЛИ КРОВИ У ДЕТЕЙ (ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ). — Благовещенск, 2010.
  6. ↑ ЛДГ-1 изофермент (рус.) ?. dialab.ru. Дата обращения: 23 января 2021. Архивировано 29 января 2021 года.
Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=Лактатдегидрогеназа&oldid=7243996