Isocitrat-Dehydrogenase

Die mitochondriale Isocitrat-Dehydrogenase ist ein NAD⁺ bzw. NADP⁺ und Mn²⁺ bzw. Mg²⁺-abhängiges Enzym, das die Oxidation von Isocitrat zu α-Ketoglutarat katalysiert. Es ist damit ein Bestandteil des Citratzyklus.

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Die im ersten Schritt erfolgende Oxidation des Isocitrats 1 liefert neben NADH die 2-Oxocarbonsäure Oxalsuccinat 2, welche als zweizähniger Ligand über die Ketogruppe und die dazu alphaständige Carboxylgruppe das Metallion (Mn²⁺ oder Mg²⁺) komplexiert. Dadurch bedingt wird die Carbonylfunktion polarisiert, was die Neigung der betaständigen Carboxylgruppe zur Decarboxylierung immens erhöht, so dass sich im nun folgenden Decarboxylierungsschritt die über die Komplexbildung stabilisierte Enolform des 2-Oxoglutarats 3 bildet. Nach Protonierung wird das 2-Oxoglutarat 4 freigesetzt. Die mitochondriale NAD⁺-abhängige Isocitrat-Dehydrogenase kann im Gegensatz zur NADP⁺-abhängigen kein Oxalsuccinat als Substrat binden, um 2-Oxoglutarat zu bilden.

Einzelnachweise

1. ↑ A. D. Mesecar, B. L. Stoddard, D. E. Koshland Jr.: Orbital steering in the catalytic power of enzymes: small structural changes with large catalytic consequences. In: Science 277, S. 202-206, 1997