Pyridinbundne dehydrogenaser

Andre navne: (Eng.: )

Dehydrogenaser er enzymer der enten behøver NAD⁺ eller NADP⁺ som coenzymer, disse dehydrogenaser katalyserer reaktioner af typen:

eller

afhængig af hvilket pyridin nucleotid de behøver. Disse reaktioner involverer reversibel overførsel af to reducerende ækvivalenter fra substratet, i form af en hydridion H^- til position 4 på nicotinamidringen (i oxideret form) på pyridinnucleotidet, det andet hydrogenatom fjernes fra substratet i form af en fri H⁺ ion. Eftersom der er tale om reversible oxidations-reduktions reaktioner benævnes enzymerne der katalyserer disse processer også for oxido-reduktaser. Pyridinnucleotiderne er ikke-kovalent og relativt løst bundet til dehydrogenase proteinet, NAD⁺ og NADP+ kan derfor betragtes som substrater, eftersom de i de fleste tilfælde bindes til og dissocierer fra det aktive site på enzymet under den katalytiske cyclus. Pyridinnucleotiderne fungerer dermed som elektrontransportører. I dyreceller er NAD⁺ som regel tilstede i meget større mængder end NADP⁺. Cellernes indh. er proportional med deres biosyntetiske aktivitet, NAD-bundne dehydrogenaser fungerer primært i respirationen fx i overførsel af elektroner fra substrat til oxygen, medens NADP-bundne dehydrogenaser primært deltager i overførslen af elektroner fra intermediater i katabolismen til intermediater i anabolismen. Mange pyridinbundne dehydrogenaser indeholder metalioner.

Pyridinbundne dehydrogenasers stereospecificitet: Mange er stereospecifikke overfor en given stereosiomer af deres substrater, er ligeledes stereospecifikke på en anden måde: Når pyridinringen reduceres enzymatisk af en dehydrogenase, vil hydrogenatomet fra substratet blive overført stereospecifikt til den ene side af ringen, dette viser at NAD⁺ molekylerne og substratmolekylerne må indtage en stereospecifik orientering i forhold til hinanden på enzymets katalytiske site.

Pyridinbundne dehydrogenasers kinetik og mekanisme: Viser karakteristisk Michaelis-Menten kinetik mht. både substratet og pyridinnucleotidet, viser næsten alle kinetik som ordnede bisubstratreaktioner, pyridinnucleotidet er det ledende substrat og skal bindes til substratet først, hvorefter substratet bindes, efter overførsel af reducerende ækvivalenter fra substratet til coenzymet, forlader det oxiderede substrat det aktive site, fulgt af det reducerede coenzym. Eksempler på pyridinbundne dehydrogenaser: Malat dehydrogenase, α -ketoglutarat dehydrogenase komplekset og isocitrat dehydrogenase alle findes i TCA-cyclen. Glyceraldehyd 3-phosphat dehydrogenase samt pyruvat dehydrogenase komplekset i glycolysen.

BioSite 19/11,98; 2/2,14