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
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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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。

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。

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。