Ключевое различие между IDH1 и IDH2 заключается в том, что изоцитратдегидрогеназа 1 (IDH1) представляет собой цитозольный фермент, кодируемый геном IDH1 у человека, тогда как изоцитратдегидрогеназа 2 (IDH2) представляет собой митохондриальный фермент, кодируемый геном IDH2 у человека..
Окислительный стресс возникает, когда биологическая система, такая как клетка, неспособна легко детоксицировать реактивные промежуточные продукты (активные формы кислорода) или восстанавливать повреждения, вызванные реактивными промежуточными продуктами. Нарушения нормального окислительно-восстановительного состояния клетки могут вызывать токсические эффекты за счет образования перекисей и свободных радикалов. Пероксиды и свободные радикалы могут повредить все компоненты клетки, включая белки, липиды и ДНК. IDH1 и IDH2 - это два ферментативных белка, участвующих в смягчении окислительного повреждения биологической клетки.
Что такое IDH1?
IDH1 представляет собой цитозольный фермент, кодируемый геном IDH1 у человека. Ген IDH1 присутствует в хромосоме 2. В клетке фермент IDH1 функционирует в цитоплазме, пероксисоме и эндоплазматическом ретикулуме. Этот фермент катализирует окислительное декарбоксилирование изоцитрата до α-кетоглутарата. Эта реакция позволяет восстановить НАДФ+ до НАДФН. Поскольку α-кетоглутарат и NADPH участвуют в процессах клеточной детоксикации из-за окислительного стресса, IDH1 также косвенно участвует в смягчении окислительных повреждений. В дополнение к вышеперечисленным функциям IDH1 также катализирует β-окисление ненасыщенных жирных кислот в пероксисомах клеток печени. Кроме того, он участвует в регуляции секреции инсулина, индуцированной глюкозой. Помимо этого, IDH1 выступает в качестве основного производителя НАДФН в большинстве тканей, включая мозг.
Рисунок 01: IDH1
Мутация гена IDH1 приводит к аномальной выработке 2-гидроксиглутарата, который ингибирует альфа-кетоглутарат-зависимые ферменты, такие как гистоновые и ДНК-деметилазы. Это может вызвать изменения гистонов и метилирования ДНК, что запускает онкогенез. Мутация в гене IDH1 вызывает метафизарный хондроматоз с ацидурией. Мутация этого гена также наблюдается при диффузной астроцитоме, анапластической астроцитоме, олигодендроглиоме, анапластической олигодендроглиоме, олигоастроцитоме, анапластической олигоастроцитоме и вторичной глиобластоме. Помимо вышеперечисленного, мутация IDH1 также наблюдается при остром миелоидном лейкозе человека. Некоторые препараты, такие как ивозидениб, предназначенный для лечения острого миелоидного лейкоза с мутацией IDH1, были одобрены FDA.
Что такое IDH2?
IDH2 является митохондриальным ферментом. Ген IDH2 кодирует этот фермент. Ген IDH2 присутствует в хромосоме 15 у человека. Подобно ферменту IDH1, фермент IDH2 также катализирует окислительное декарбоксилирование изоцитрата до α-кетоглутарата. IDH2 в основном находится в митохондриях и играет важную роль в промежуточном метаболизме и энергетическом обмене. Этот белок тесно взаимодействует с комплексом пируватдегидрогеназы.
Рисунок 02: IDH2
Соматическая мутация гена IDH2 также связана с такими заболеваниями, как болезнь Олье и синдром Маффуччи. Кроме того, мутация в гене IDH2 ответственна за несколько других заболеваний, включая 2-гидроксиглутаровую ацидурию, глиому, острый миелоидный лейкоз, хондросаркому, внутрипеченочную холангиокарциному и ангиоиммунобластную Т-клеточную лимфому. Эназидениб - это одобренный FDA препарат, предназначенный для лечения острого миелоидного лейкоза с мутацией IDH2.
Каковы сходства между IDH1 и IDH2?
- IDH1 и IDH2 - это два фермента, участвующих в смягчении окислительного повреждения биологической клетки.
- Оба белка состоят из аминокислот.
- Эти ферменты зависят от NADP+.
- Оба фермента катализируют окислительное декарбоксилирование изоцитрата до α-кетоглутарата.
- Мутации их генов могут вызывать различные опухоли, такие как глиома, острый миелоидный лейкоз, хондросаркома, внутрипеченочная холангиокарцинома и ангиоиммунобластная Т-клеточная лимфома.
- Мутации генов хорошо реагируют на химиотерапию и лучевую терапию.
В чем разница между IDH1 и IDH2?
IDH1 представляет собой цитозольный фермент, кодируемый геном IDH1 у человека, тогда как IDH2 представляет собой митохондриальный фермент, кодируемый геном IDH2 у человека. Таким образом, это ключевое различие между IDH1 и IDH2. Кроме того, ген IDH1 расположен на хромосоме 2, а ген IDH2 - на хромосоме 15.
Приведенная ниже инфографика представляет различия между IDH1 и IDH2 в табличной форме для параллельного сравнения.
Резюме – IDH1 против IDH2
IDH1 и IDH2 представляют собой два фермента, которые катализируют окислительное декарбоксилирование изоцитрата до α-кетоглутарата. Они также катализируют восстановление НАДФ+ до НАДФН. Поскольку α-кетоглутарат и NADPH участвуют в процессах клеточной детоксикации из-за окислительного стресса, IDH1 и IDH2 также косвенно участвуют в смягчении окислительных повреждений. IDH1 является ферментом цитозоля, тогда как IDH2 является митохондриальным ферментом. Итак, это краткое изложение различий между IDH1 и IDH2.
