异柠檬酸脱氢酶

突变异柠檬酸脱氢酶抑制剂治疗胶质瘤的研究进展

突变异柠檬酸脱氢酶抑制剂治疗胶质瘤的研究进展
王健博;孟晓燕;张雍鑫;孔晓华;徐中琦;李兴伟;靳京;杨天明;黄长江
【期刊名称】《化学试剂》
【年(卷),期】2022(44)8
【摘要】胶质瘤常伴随异柠檬酸脱氢酶的突变,催化α-酮戊二酸转变为2-羟基戊二酸并大量蓄积,导致DNA/RNA甲基化,影响细胞分化。

突变异柠檬酸脱氢酶抑制剂通过与肿瘤细胞中突变体特异性结合,使其失去催化α-酮戊二酸转变为2-羟基戊二酸的功能,引起下游信号通路的改变,达到抑制肿瘤生长的效果。

总结突变异柠檬酸脱氢酶抑制剂治疗胶质瘤的研究进展,重点介绍作用机制、共晶结构、临床试验等,并且讨论了发展方向。

【总页数】10页(P1118-1127)
【作者】王健博;孟晓燕;张雍鑫;孔晓华;徐中琦;李兴伟;靳京;杨天明;黄长江
【作者单位】内蒙古医科大学药学院;天津药物研究院天津市新药设计与发现重点实验室;天津药物研究院释药技术与药代动力学国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】R979.1
【相关文献】
1.异柠檬酸脱氢酶1/2突变及其抑制剂在脑胶质瘤中的研究进展
2.异柠檬酸脱氢酶1/2突变及其抑制剂在脑胶质瘤中的研究进展
3.胶质瘤异柠檬酸脱氢酶基因型
与影像学研究进展4.突变异柠檬酸脱氢酶1及其抑制剂的研究进展5.异柠檬酸脱氢酶1突变在胶质瘤免疫治疗中的研究进展
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第八章柠檬酸循环-2

顺乌头酸酶
柠檬酸是一种前手性分子，然而顺乌头酸酶却能对柠檬酸两端的两个相同的基团(-CH2-COO－ )具有选择性。如反应式所指出的，脱水和加水反应只涉及到柠檬酸的下半部分 (即来自草酰乙酸碳原子上的基团)。对这种选择的解释是：根据酶作用的立体专一性，酶分子活性中心是不对称的，有三个不同的结合位，这三个不同的结合位只有在与底物分子的三个不同的取代基互补配对时，该酶才能进行催化。柠檬酸的中心碳连接有四个取代基，其中两个是相同的 (-CH2-COO－)。但是这两个相同的基团在空间取向上是不同的，也就是说在空间上是可以区别的。
柠檬酸循环的反应过程
（一）柠檬酸的生成柠檬酸合酶(citrate synthase)催化乙酰CoA与草酰乙酸的缩合，生成柠檬酸。这是柠檬酸循环的起始反应。同位素标记实验表明，乙酰基上的甲基碳与草酰乙酸的羰基碳结合。柠檬酸合酶催化的反应遵循有序顺序反应机制。由于乙酰 CoA是一种高能化合物，当硫酯键被水解时，可释放出大量的能量 (△Go’= - 32.2 kJ/mol)，因而在细胞内能推动反应向柠檬酸生成的方向进行。柠檬酸合酶催化的反应是不可逆的，受到多种效应物的调节。
当柠檬酸与顺乌头酸酶的活性中心结合时，酶活性中心的微环境能区别在空间取向上不同的两个相同的基团，使得两个相同的基团中只有一个被酶作用，而另一个则不能被酶催化。
柠檬酸的中心碳连接有四个取代基，其中两个是相同的 (-CH2-COO－)。但是这两个相同的基团在空间取向上是不同的，也就是说在空间上是可以区别的。顺乌头酸酶的这种作用特性就解释了为什么后续的脱羧反应只发生在与乙酰基参入部位相对的碳位上，而不发生在乙酰基参入部位这一端。
琥珀酰CoA合成酶催化的反应涉及到CoA被磷酸基取代，在该酶的活性部位形成琥珀酰基磷酸(succinyl phosphate)。然后，磷酸基转移到酶活性部位的His残基上，形成磷酸组氨酸，并释放出琥珀酸；随后磷酸基被转移到GDP上，生成GTP。

生物化学柠檬酸循环

⑧L-苹果酸生成草酰乙酸
第四个氧化还原反应
柠檬酸循环
柠檬酸合酶
三羧酸循环
NAD+
NADH+ H+
N
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D
H
H
G
D
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+
P
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GTP
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A
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H
2
F
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+
N
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CO2
H 2 O
CO2
乙酰-CoA
(1)
(5)
(6)
(7)
(8)
(3)
(4)
(2)
柠檬酸
异柠檬酸
顺乌头酸
α-酮戊二酸
琥珀酰-CoA
柠檬酸循环
01.
柠檬酸循环:（citrate cycle，三羧酸循环tricarboxylic acid cycle，TCA循环，Krebs循环）
在有氧条件下，丙酮酸通过柠檬酸循环被氧化分解为CO2和水，同时释放能量。由英国生化学家Hans Krebs发现
一、柠檬酸循环简介
柠檬酸循环的全貌
b.共价修饰调节：丙酮酸脱氢酶激酶
线粒体基质
由8种酶催化完成。
由乙酰辅酶A和草酰乙酸缩合开始，经过一连串反应使一分子乙酰基完全氧化,再生成草酰乙酸而完成一个循环。每循环一次，经历两次脱羧，使乙酰辅酶A氧化生成CO2和水。
三、柠檬酸循环的各个反应步骤
柠檬酸合酶
柠檬酸合酶
柠檬酸的合成反应不可逆,第一个调节酶。
2
三大营养物质的最终代谢通路。
3
是CO2的重要来源之一。两用代谢途径
4
六、柠檬酸循环的双重作用

【国家自然科学基金】_异柠檬酸脱氢酶_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140803

2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
科研热词推荐指数黄瓜 1 预后 1 酚类物质 1 诊断分型 1 脑胶质瘤 1 神经胶质瘤 1 生长 1 治疗 1 有氧呼吸 1 异柠檬酸脱氢酶 1 呼吸 1 同工酶 1 关键酶 1 低氧胁迫 1 东北山樱 1 therapy 1 prognosis 1 idh1基因突变 1 idh1 mutation 1 gliomas 1 diagnosis and classification 1 24-表油菜素内酯 1 2-羟戊二酸突变 1
2013年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
2008年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
科研热词推荐指数蛋白质组学 2 黄瓜 1 高血压 1 重组甲醇营养型毕赤酵母 1 酶活分析 1 胰腺肿瘤 1 肾上腺 1 肝阳上亢证 1 相关性分析 1 电泳,凝胶,双向 1 平肝潜阳方 1 大鼠 1 在线测量 1 呼吸代谢 1 受体,生长抑素 1 低氧胁迫 1
2014年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
53 54 55 56 57 58
mgmt metabolism idh-1突变 epigenetic dna甲基化 c-myc基因

三羧酸循环中的关键酶

三羧酸循环中的关键酶一、异柠檬酸合酶异柠檬酸合酶（Aconitase）是三羧酸循环的第二个关键酶。

它的主要功能是将柠檬酸转化为异柠檬酸。

这个转化过程是通过异柠檬酸合酶催化柠檬酸的顺反异构化反应实现的。

异柠檬酸合酶在催化反应中需要辅酶A的辅助，并且反应需要一定的金属离子的参与，如铁离子或锌离子。

异柠檬酸合酶的活性受到氧气水平的影响，氧气水平越高，异柠檬酸合酶的活性就越高。

二、脱氢酶脱氢酶（Dehydrogenase）是三羧酸循环中的关键酶家族，主要包括异戊二酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶等。

这些脱氢酶负责催化柠檬酸循环中的脱氢反应，将柠檬酸、异柠檬酸和α-酮戊二酸转化为脱氢柠檬酸、脱氢异柠檬酸和脱氢α-酮戊二酸。

这些脱氢酶的催化反应都需要辅酶NAD+或辅酶FAD的参与。

三、柠檬酸合酶柠檬酸合酶（Citrate Synthase）是三羧酸循环的第一关键酶，它催化醋酸与辅酶A的反应，生成柠檬酸。

柠檬酸合酶的催化反应是一个准同步的反应，它首先将醋酸与辅酶A结合形成乙酰辅酶A，然后将乙酰辅酶A与柠檬酸合成柠檬酸。

这个反应是三羧酸循环的起点，也是循环中的速控步骤。

四、脱羧酶脱羧酶（Decarboxylase）是三羧酸循环中的一类关键酶，包括脱羧异柠檬酸脱羧酶、脱羧α-酮戊二酸脱羧酶等。

这些脱羧酶催化柠檬酸循环中的脱羧反应，将脱氢柠檬酸和脱氢α-酮戊二酸转化为丙酮酸和戊二酸。

这些脱羧酶的催化反应是柠檬酸循环中释放二氧化碳的关键步骤。

五、琥珀酸脱氢酶琥珀酸脱氢酶（Succinate Dehydrogenase）是三羧酸循环中的第五个关键酶，它催化琥珀酸的氧化反应，生成富马酸。

琥珀酸脱氢酶是唯一一种位于线粒体内膜上的三羧酸循环酶，同时它还是线粒体呼吸链的一个组成部分。

琥珀酸脱氢酶通过将琥珀酸与辅酶FAD还原为富马酰辅酶FADH2，同时将电子转移给呼吸链中的细胞色素C，从而参与细胞的氧化磷酸化过程。

六、琥珀酸激酶琥珀酸激酶（Succinyl-CoA Synthetase）是三羧酸循环中的关键酶之一，它催化琥珀酸与辅酶A的结合反应，生成琥珀酰辅酶A。

mri预测脑胶质瘤异柠檬酸脱氢酶-1突变状态

顾性分析９２例经病理确诊的脑胶质瘤患者术前 MRI影像表现,分析 IDH１突变阳性 (
IDH１突变阳性组 )和阴性 (
IDH１
突变阴性组)胶质瘤病变部位、信号、边界、生长模式、强化程度及瘤周水肿及程度的差异,并建立二分类 Log
０１). 经 Log
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c回归
[基金项目]国家自然科学基金优秀青年科学基金(
８１５２２０２１)、北京市医院管理局“登峰”计划专项经费(
DFL２０１８０８０２).
[第一作者]宋双双(
１９９２—),女,山东青岛人,在读博士.研究方向:影像诊断.EＧma
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解脂耶氏酵母异柠檬酸脱氢酶基因的克隆与表达

大肠杆菌苹果酸脱氢酶的原核表达、纯化与酶活力测定摘要：苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenase, MDH)普遍存在动物、植物、细菌等多种生物体中，负责催化苹果酸与草酰乙酸之间的可逆转换，在细胞的多种生理活动中发挥重要作用，如C4循环、光合作用、TCA循环。

本实验从实验室保存的DH5α重组菌中提取pET28b-mdh重组质粒，并对其进行双酶切鉴定。

将重组质粒pET28b-mdh转化入Rosetta(DE3)感受态细胞中，通过卡那霉素和氯霉素抗性进行筛选。

挑取单菌落培养至菌体浓度OD600≈0.6时，用0.1 mM的IPTG诱导表达MDH蛋白，然后收集、纯化MDH蛋白并分析其酶活力。

结果表明，MDH在大肠杆菌中获得了高量表达，MDH还原草酰乙酸的活力为194.75 U/mg。

关键词：苹果酸脱氢酶；原核表达；活力测定Expression and Purification of Malate Dehydrogenase from Escherichia coli and its Activity DeterminationAbstract: Malate Dehydrogenase is ubiquitous in animals, plants, and bacterias, which catalyzed the interconversion of oxaloacetate and malate linked to the oxidation/reduction of dinucleotide coenzymes, which play a key role in many metabolic pathways such as TCA cycle, photosynthesis, C4 cycle and so on. In this study, we extracted pET28b-mdh recombinant plasmid from DH5α, which was preserved in our laboratory, and examined the recombinant plasmid correctness through double enzymes digestion reaction. Then we transformed the recombinant plasmid into E.coli Rosetta(DE3) and screened the positive recombinant strain thought kalamycin and chloromycetin resistance. And then we cultured the individual colony until OD600≈0.6, then added IPTG to the finally concentration 0.1mM to induce the expression of MDH. We collected and purified the MDH and then analyzed MDH enzyme activity. The result showed that MDH can be highly induced to express in E.coli and its activity to reduce oxaloacetate is 194.75 U/mg. Keywords: malate dehydrogenase; prokaryotic expression; activity assay1 前言1.1苹果酸脱氢酶苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenase, MDH; EC 1.1.1.37)普遍存在于动物、植物和细菌等各种生物体中，是生物体糖代谢的关键酶之一。

植物NADP+ -依赖型异柠檬酸脱氢酶的分子进化及功能研究进展

同一个基冈编码，但至今植物中一个基因是如何编码两种ＩＣＤＨ同Ｔ酶以及植物调节ＩＣＤＨ在细胞内分布
的机制尚未弄清楚。
从１９９２年第一条紫花苜蓿ＩＣＤＨ编码序列被测定
以来，不同植物的ＩＣＤＨ序列陆续被测定。经ＮＣＢＩ网站上ＢＬｉｎｋ程序的统计，目前共有２１种绿色植物的
４６条序列与烟草ｃｙｔＩＣＤＨ（登录号Ｐ５０２１８）相匹配。由氨基酸序列比对得出，ＩＣＤＨ在进化过程中高度保
摘要：高等植物ＮＡＤＰ依赖型异柠檬酸脱氢酶（ＩＣＤＨｓ）定位于细胞质、线粒体、叶绿体和过氧化物酶体等植物细
胞的不同部位，由不同的基因编码，属于一个高度保守的多同工酶蛋白家族。对近年来关于植物ＮＡＤＰ＋椎赖型
异柠檬酸脱氢酶的分子进化及功能研究进行综述，同时提出了未来植物ＩＣＤＨｓ的研究重点和方向。最新的分子
低，而且与底物结合的Ｋｍ值相对比较高。反之，ＩＣＤＨ
与底物结合的Ｋｍ值较低，更容易与异柠檬酸结合，发
生催化反应。氨的同化主要发生在质体中，尽管在植
物细胞的质体中存在有ＩＣＤＨ，但其活性很低，不能提
供足够的ａ．酮戊二酸供谷氨酸合成酶（ＧＯＧＡＴ）同化
氨的需要。因此提出了植物ｃｙｔｌＣＤＨ是催化产生仅．酮
生物学杂志ＪＯＵＲＮＡＩ．ＯＦＢＩＯＬＯＧＹ
Ｖ０１．２６Ｎｏ．３Ｊｕｎ。２００９
檬酸合酶）的变化相一致。他们认为日夜交替时细胞需要更多的碳骨架去吸收和同化白天积累的氨和谷氨酰胺，此时ｃｙｔｌＣＤＨ转录水平的增加以及细胞总ＩＣＤＨ活力的提高说明ＩＣＤＨ是参与形成氨的同化所需碳骨架的主要酶之一。
省引进海外留学人才基金（２００５２０３２）
４５
万方数据
第２６卷第３期２００９年６月
生物学杂志ＪＯＵＲＮＡｌ。ＯＦＢＩＯＬＯＧＹ

tca循环的限速酶

TCA循环的限速酶
TCA循环中存在三种不可逆的限速酶，分别是：
1. 柠檬酸合成酶（CS）：在TCA循环的第三个步骤中，乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合，形成柠檬酸。

柠檬酸合成酶受到别构调控和化学修饰的影响，是TCA循环中的限速酶。

2. α-酮戊二酸脱氢酶复合体（α-KGDHC）：在TCA循环的第六个步骤中，α-酮戊二酸脱氢酶复合体催化α-酮戊二酸的还原，生成戊糖酸。

α-KGDHC是TCA循环中的限速酶之一。

3. 异柠檬酸脱氢酶（IDH）：在TCA循环的第四个步骤中，异柠檬酸脱氢酶催化异柠檬酸的还原，生成α-酮戊二酸。

异柠檬酸脱氢酶是TCA循环中的限速酶之一。

这些限速酶的活性受到多种因素的调节，如代谢产物、氧化还原状态、酶的构象变化等。

这些酶的活性受到抑制或失活时，会导致TCA循环的停滞或中断，从而影响细胞的代谢功能。