Dihidrolipoamida dehidrogenase

Dihidrolipoamida dehidrogenase (DLD), juga dikenali sebagai dihidrolipoil dehidrogenase mitokondrion, ialah enzim yang dikodkan oleh gen DLD dalam manusia. DLD ialah enzim flavoprotein yang mengoksidakan dihidrolipoamida kepada lipoamida.

Dihidrolipoamida dehidrogenase (DLD) ialah enzim mitokondria yang memainkan peranan penting dalam metabolisme tenaga dalam eukariot. Enzim ini diperlukan bagi tindak balas lengkap sekurang-kurangnya lima kompleks pelbagai enzim yang berbeza. Selain itu, DLD ialah flavoenzim oksidoreduktase yang mengandungi jambatan disulfida reaktif dan kofaktor FAD yang terlibat secara langsung dalam pemangkinan. Enzim bersekutu ke dalam homodimer terikat ketat yang diperlukan bagi aktiviti enzimatiknya.

 Struktur 
Protein yang dikodkan oleh gen DLD datang bersama dengan protein lain untuk membentuk dimer dalam laluan metabolik pusat. Beberapa asid amino dalam poket pemangkin telah dikenal pasti sebagai penting dalam fungsi DLD, termasuk R281 dan N473. Walaupun lipatan keseluruhan enzim manusia adalah serupa dengan yis, struktur manusia berbeza kerana ia mempunyai dua gelung yang memanjang dari struktur protein umum ke dalam tapak pengikatan FAD ketika terikat molekul NAD+ yang diperlukan untuk pemangkinan tidak dekat dengan bahagian FAD. Walau bagaimanapun, apabila NADH diikat pula, ia disusun terus di atas struktur pusat FAD. Struktur hE3 semasa menunjukkan secara langsung bahawa mutasi penyebab penyakit berlaku di tiga lokasi dalam enzim manusia: antara muka dimer, tapak aktif dan tapak pengikat FAD dan NAD(+).

 Fungsi 
Homodimer DLD berfungsi sebagai komponen E3 bagi kompleks dehidrogenase piruvat, α-ketoglutarat, α-adipat dan asid amino rantai bercabang serta sistem pembelahan glisina, semuanya dalam matriks mitokondria. Dalam kompleks ini, DLD menukarkan asid dihidrolipoik dan NAD+ kepada asid lipoik dan NADH. DLD juga mempunyai aktiviti diaforase, yakni dapat memangkinkan pengoksidaan NADH kepada NAD+ dengan menggunakan penerima elektron yang berbeza seperti O2, besi ferik pendam, nitrik oksida dan ubikuinon. DLD dianggap mempunyai peranan propengoksidaan dengan menurunkan oksigen menjadi superoksida atau besi ferik kepada ferus, yang kemudian memangkinkan pengeluaran radikal hidroksil. Aktiviti diaforase DLD mungkin mempunyai peranan antioksidan melalui keupayaannya untuk mengais oksida nitrik, dan menurunkan ubikuinon kepada ubikuinol. Gen dihirolipamida dehidrogenase diketahui mempunyai pelbagai variasi penyambatan.

 Fungsi sampingan 
Mutasi DLD tertentu secara serentak boleh menyebabkan kehilangan aktiviti metabolisme utama dan keuntungan aktiviti proteolisis aktiviti sampingan. Aktiviti proteolisis sampingan DLD didedahkan oleh keadaan yang mengganggu kestabilan homodimer DLD dan mengurangkan aktiviti DLD-nya. Pengasidan matriks mitokondria akibat kecederaan iskemia-reperfusi boleh mengganggu struktur kuaterner DLD, membawa kepada penurunan aktiviti dehidrogenase dan peningkatan aktiviti diaforase. Aktiviti proteolisis sampingan DLD juga boleh timbul di bawah keadaan patologi. Aktiviti proteolisis boleh merumitkan lagi pengurangan metabolisme tenaga dan peningkatan kerosakan oksidatif akibat penurunan aktiviti DLD dan peningkatan aktiviti diaforase masing-masing. Dengan fungsi proteolisisnya, DLD membuang domain yang penting dari segi fungsi dari terminal N frataksin, protein mitokondria yang terlibat dalam metabolisme besi dan perlindungan antioksidan.

 Kepentingan klinikal 
Pada manusia, mutasi dalam DLD dikaitkan dengan gangguan bayi yang teruk dengan kegagalan berkembang, hipotonia dan asidosis metabolisme. Kekurangan DLD menunjukkan dirinya dalam tahap kebolehubahan yang besar, yang telah dikaitkan dengan pelbagai kesan mutasi DLD yang berbeza terhadap kestabilan protein dan keupayaannya untuk dimerisasi atau berinteraksi dengan komponen lain dari tiga kompleks dehidrogenase asid α-ketoa. Dengan fungsi proteolitiknya, DLD menyebabkan kekurangan frataksin, yang membawa kepada penyakit neurodegeneratif dan jantung, ataksia Friedreich.

 Kawal atur enzim 
Protein ini mungkin menggunakan model morfein dalam kawal atur alosterik.

 Rujukan 

 Pautan luar 



Kategori:Glikolisis
Kategori:Protein mitokondrion
Kategori:Gen kromosom 7
Kategori:EC 1.8.1