Kluczowa różnica między IDH1 i IDH2 polega na tym, że dehydrogenaza izocytrynianowa 1 (IDH1) jest enzymem cytozolu kodowanym przez gen IDH1 u ludzi, podczas gdy dehydrogenaza izocytrynianowa 2 (IDH2) jest enzymem mitochondrialnym kodowanym przez gen IDH2 u ludzi.
Stres oksydacyjny występuje, gdy system biologiczny, taki jak komórka, nie jest w stanie łatwo odtruć reaktywnych związków pośrednich (reaktywnych form tlenu) lub naprawić uszkodzeń spowodowanych przez reaktywne związki pośrednie. Zakłócenia normalnego stanu redoks komórki mogą powodować efekty toksyczne poprzez produkcję nadtlenków i wolnych rodników. Nadtlenki i wolne rodniki mogą uszkadzać wszystkie składniki komórki, w tym białka, lipidy i DNA. IDH1 i IDH2 to dwa białka enzymatyczne zaangażowane w łagodzenie uszkodzeń oksydacyjnych komórki biologicznej.
Co to jest IDH1?
IDH1 to enzym cytozolowy kodowany przez gen IDH1 u ludzi. Gen IDH1 jest obecny w chromosomie 2. W komórce enzym IDH1 działa w cytoplazmie, peroksysomie i retikulum endoplazmatycznym. Enzym ten katalizuje dekarboksylację oksydacyjną izocytrynianu do α-ketoglutaranu. Ta reakcja umożliwia redukcję NADP+ do NADPH. Ponieważ α-ketoglutaran i NADPH działają w komórkowych procesach detoksykacji pod wpływem stresu oksydacyjnego, IDH1 uczestniczy również pośrednio w łagodzeniu uszkodzeń oksydacyjnych. Oprócz powyższych funkcji, IDH1 katalizuje również β-oksydację nienasyconych kwasów tłuszczowych w peroksysomach komórek wątroby. Ponadto uczestniczy w regulacji wydzielania insuliny indukowanego glukozą. Poza tym IDH1 działa jako główny producent NADPH w większości tkanek, w tym w mózgu.
Rysunek 01: IDH1
Mutacja genu IDH1 prowadzi do nieprawidłowej produkcji 2-hydroksyglutaranu, który hamuje enzymy zależne od alfa-ketoglutaranu, takie jak demetylazy histonów i DNA. Może to powodować zmiany w histonach i metylacji DNA, co powoduje powstawanie nowotworów. Mutacja w genie IDH1 powoduje chrzęstniakowatość przynasadową z kwasicą. Ta mutacja genu jest również obserwowana w gwiaździaku rozlanym, gwiaździaku anaplastycznym, skąpodrzewiaku, skąpodrzewiaku anaplastycznym, skąpodrzewiaku, skąpodrzewiaku anaplastycznym i glejaku wtórnym. Oprócz powyższego, mutację IDH1 obserwuje się również w ludzkiej ostrej białaczce szpikowej. Niektóre leki, takie jak Ivosidenib, który działa na ostrą białaczkę szpikową z mutacją IDH1, zostały zatwierdzone przez FDA
Co to jest IDH2?
IDH2 to enzym mitochondrialny. Gen IDH2 koduje ten enzym. Gen IDH2 występuje w chromosomie 15 u ludzi. Podobnie jak enzym IDH1, enzym IDH2 katalizuje również dekarboksylację oksydacyjną izocytrynianu do α-ketoglutaranu. IDH2 występuje głównie w mitochondriach i odgrywa ważną rolę w metabolizmie pośrednim i metabolizmie energetycznym. Białko to ściśle współdziała z kompleksem dehydrogenazy pirogronianowej.
Rysunek 02: IDH2
Stwierdzono również, że mutacja somatyczna genu IDH2 jest związana ze schorzeniami, takimi jak choroba Olliera i zespół Maffucci. Co więcej, mutacja w genie IDH2 jest odpowiedzialna za kilka innych chorób, w tym kwasicę 2-hydroksyglutarową, glejaka, ostrą białaczkę szpikową, chrzęstniakomięsaka, wewnątrzwątrobowego raka dróg żółciowych i chłoniaka angioimmunoblastycznego z limfocytów T. Enazydenib jest lekiem zatwierdzonym przez FDA, który zwalcza ostrą białaczkę szpikową z mutacją IDH2.
Jakie są podobieństwa między IDH1 i IDH2?
- IDH1 i IDH2 to dwa enzymy zaangażowane w łagodzenie uszkodzeń oksydacyjnych komórki biologicznej.
- Oba są białkami składającymi się z aminokwasów.
- Te enzymy są zależne od NADP+.
- Oba enzymy katalizują dekarboksylację oksydacyjną izocytrynianu do α-ketoglutaranu.
- Mutacje ich genów mogą powodować różne nowotwory, takie jak glejak, ostra białaczka szpikowa, chrzęstniakomięsak, wewnątrzwątrobowy rak dróg żółciowych i chłoniak angioimmunoblastyczny z limfocytów T.
- Mutacje genów dobrze reagują na chemioterapię i radioterapię.
Jaka jest różnica między IDH1 a IDH2?
IDH1 to enzym cytozolowy kodowany przez gen IDH1 u ludzi, podczas gdy IDH2 to enzym mitochondrialny kodowany przez gen IDH2 u ludzi. Jest to więc kluczowa różnica między IDH1 i IDH2. Ponadto gen IDH1 znajduje się w chromosomie 2, podczas gdy gen IDH2 znajduje się w chromosomie 15.
Poniższa infografika przedstawia różnice między IDH1 i IDH2 w formie tabelarycznej do bezpośredniego porównania.
Podsumowanie – IDH1 kontra IDH2
IDH1 i IDH2 to dwa enzymy, które katalizują dekarboksylację oksydacyjną izocytrynianu do α-ketoglutaranu. Katalizują również redukcję NADP+ do NADPH. Ponieważ α-ketoglutaran i NADPH działają w komórkowych procesach detoksykacji pod wpływem stresu oksydacyjnego, IDH1 i IDH2 również pośrednio uczestniczą w łagodzeniu uszkodzeń oksydacyjnych. IDH1 jest enzymem cytozolu, podczas gdy IDH2 jest enzymem mitochondrialnym. Oto podsumowanie różnicy między IDH1 i IDH2.
