Funkcie LDH, stanovenie, reakcia, normálne hodnoty

Ten laktát dehydrogenáza, Dehydrogenáza mliečnej, laktát NAD-závislá závislá alebo jednoducho LDH, je enzým patriaci do skupiny oxidortikov, ktorá sa prakticky nachádza vo všetkých živočíšnych tkanivách, zelenine a mnohých mikroorganizmoch, ako sú baktérie, kvasinky a kleepy.

Enzýmy tohto typu sú označené číslom EC 1.1.1.27 Výboru pre enzymatickú nomenklatúru a sú zodpovední za reakciu, ktorá premieňa laktát na pyruvát (oxidáciou) a naopak (redukciou), oxidáciu alebo redukciu dyukleotidov adenínu nikotínamidu (NAD+ a NADH) v procese známeho ako laktické fermentácie.

Kryštalická štruktúra laktátu dehydrogenázy B (zdroj: Bcdoye [CC By-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/3.0)] Via Wikimedia Commons)

Na rozdiel od alkoholovej fermentácie, ktorá sa vyskytuje iba v niektorých mikroorganizmoch, ako sú kvasinky a používanie.

Tento dôležitý enzým pre bunkový metabolizmus bol kryštalizovaný zo svalu kostrových potkanov v 40. rokoch 20. storočia a doteraz najlepšie charakterizované sú kostrové svaly a srdcové tkanivo u cicavcov.

U „vynikajúcich“ zvierat enzým používa laktát L izomér (L-laktát) na produkciu pyruvátu, ale niektoré „nižšie“ zvieratá a baktérie produkujú D-laktát z pyruvátu získaného glykolýzou.

Laktát dehydrogenáza sa zvyčajne exprimuje väčšinou v tkanivách alebo bunkách za anaeróbnych podmienok (nízke zavlažovanie krvi), ktoré môžu napríklad u ľudí charakterizovať patologické stavy, ako sú rakovina, pečeň alebo srdcové stavy.

Konverzia pyruvátu na laktát je však typická pre svaly počas cvičenia a rohovku oka, ktorá je slabo okysličená.

[TOC]

Funkcia

Laktát dehydrogenáza spĺňa viac funkcií na mnohých metabolických trasách. Je to centrum jemnej rovnováhy medzi katabolickými a anabolickými cestami uhľohydrátov.

Počas aeróbnej glykolýzy, pyruvát (posledný produkt trasy samy) Môže sa použiť ako substrát enzymatického komplexu pyruvátdehydrogenázy, podľa ktorej je dekarboxylovaná a uvoľňuje molekuly acetyl-CoA, ktoré sa používajú po prúde, metabolicky hovoria, v cykle Krebsovho cyklu.

V anaeróbnej glykolýze, naopak, posledný krok glykolýzy produkuje pyruvát, ale tento laktát dehydrogenáza sa používa na produkciu laktátu a NAD⁺, To obnovuje NAD⁺ ktorý sa použil počas reakcie katalyzovanej glyceraldehydom 3-fosfát dehydrogenázy.

Rovnako ako počas anaerobiózy hlavným zdrojom výroby energie vo forme ATP je glykolýza, laktát dehydrogenáza má základnú úlohu pri reoxidácii NADH produkovaného v predchádzajúcich krokoch glykolytickej cesty, ktorá je nevyhnutná pre činnosť iných príbuzných enzýmov.

Môže vám slúžiť: tubulín

Laktát dehydrogenáza sa tiež podieľa na glykogenéze, ktorá sa odohráva v tkanivách, ktoré premenia laktát na glykogén, a v niektorých aeróbnych tkanivách, ako je srdce, je laktát palivo, ktoré sa opakuje na výrobu energie a znižuje energiu vo forme ATP a NAD⁺, respektíve.

Vlastnosti

V prírode existuje viac molekulárnych foriem laktátu dehydrogenázy. Iba u zvierat sa zistilo, že existuje päť aktivít laktátovdehydrogenázy, všetky tetramerické a v podstate zložené z dvoch typov polypeptidových reťazcov známych ako podnety H a M (sú schopné byť homo- alebo heterotramérica).

Forma H je zvyčajne v srdcovej tkanine, zatiaľ čo forma M bola detegovaná v kostrovom svale. Obe reťazce sa navzájom líšia, pokiaľ ide o hojnosť, zloženie aminokyselín, kinetické vlastnosti a štrukturálne vlastnosti.

Formy H a M sú translačným produktom rôznych génov, pravdepodobne umiestnených v rôznych chromozómoch a ktoré sú tiež pod kontrolou alebo reguláciou rôznych génov. Forma H prevláda v tkanivách s aeróbnym metabolizmom a formou m v anaeróbnych tkanivách.

Ďalší typ nomenklatúry používa písmená A, B a C pre rôzne typy enzýmov u cicavcov aj vtákov. Preto je dehydrogenáza laktátu známa ako₄, srdcové ako b₄ A tretina sa volá C₄, čo je špecifické pre semenníky.

Expresia týchto izoenzýmov je regulovaná tak vo forme vývoja závislej aj tkanivovo závislej.

Enzým bol izolovaný z rôznych živočíšnych zdrojov a bolo stanovené, že jeho tetramerická štruktúra má priemernú molekulovú hmotnosť asi 140 kDa a že miesto únie pre NADH alebo NAD⁺ Skladá sa z β-peelovaného plechu zloženého zo šiestich reťazcov a 4 vrtule Alpha.

Rozhodnosť

Spektrofotometriou

Laktátová aktivita dehydrogenáza živočíšneho pôvodu je určitá spektrofotometricky In vitro meraniami zmeny sfarbenia vďaka procesu oxidorredukcie, ktorý sa uskutočňuje počas konverznej reakcie pyruvátu laktátu.

Merania sa uskutočňujú pri 340 nm so spektrofotometrom a určuje sa rýchlosť poklesu optickej hustoty v dôsledku oxidácie alebo „zmiznutia“ NADH, ktorý sa premieňa na NAD⁺.

To znamená, že určená reakcia je nasledovná:

Pyruvát + nadh + h⁺ → laktát + NAD⁺

Enzymatické meranie by sa malo vykonávať v optimálnych podmienkach pH a koncentrácie substrátov pre enzým, takže riziko podcenenia množstva prítomného vo vzorkách v dôsledku deficitu substrátu alebo extrémnymi podmienkami kyslosti alebo základnosti nie je v prevádzke.

Imunohistochémiou

Ďalšia metóda, možno trochu modernejšia, na stanovenie prítomnosti laktátu dehydrogenázy, ktorá sa týka použitia imunologických nástrojov, to znamená s použitím protilátok.

Môže vám slúžiť: homológia (biológia)

Tieto metódy využívajú výhodu afinity medzi spojením antigénu s protilátkou generovanou špecificky proti nej a sú veľmi užitočné na rýchle stanovenie prítomnosti alebo neprítomnosti enzýmov, ako je LDH v konkrétnej látke.

V závislosti od účelu musia byť použité protilátky špecifické na detekciu ktoréhokoľvek z izoenzýmov alebo pre akýkoľvek proteín s laktátovou aktivitou dehydrogenázy.

Prečo určiť laktát dehydrogenázy?

Stanovenie tohto enzýmu sa vykonáva s rôznymi účelmi, ale hlavne na klinickú diagnostiku niektorých stavov vrátane infarktu myokardu a rakoviny.

Na bunkovej úrovni sa uvoľňovanie dehydrogenázového laktátu považovalo za jeden z parametrov na stanovenie výskytu nekrotických alebo apoptotických procesov, pretože plazmatická membrána sa stáva priepustným.

Produkty reakcie, ktoré môžu byť Catalyz tiež určené v tkanine, aby sa určilo, či anaeróbny metabolizmus z nejakého osobitného dôvodu prevláda.

Reakcia

Ako pôvodne uviedlo, enzým laktát dehydrogenáza, ktorej systematický názov je (Siež) -Lakto: NAD⁺ dehydrogenáza, konverzia laktátu Catalyz na pyruvát⁺ závislá alebo naopak, ktorá sa vyskytuje vďaka prenosu hydridového iónu (h^-) Z pyruvátu po laktát alebo z NADH na oxidovaný pyruvát.

Schéma a reakčný mechanizmus laktátu dehydrogenázy (zdroj: Jazzlw [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0)] Via Wikimedia Commons)

NAD⁺ Má jednotku ADP a ďalšiu nukleotickú skupinu odvodenú z kyseliny nikotínovej, tiež nazývaná niacín alebo vitamín B_3, A tento koenzým sa podieľa na viacerých reakciách veľkého biologického významu.

Je dôležité zdôrazniť, že rovnováha v tejto reakcii je posunutá na stranu zodpovedajúcu laktátu a ukázalo sa, že enzým je tiež schopný oxidovať iné kyseliny (Siež) -2 -hydroximonokarboxylic a použitie, aj keď menej efektívne, NADP⁺ ako substrát.

V závislosti od oblasti tela, ktorá sa uvažuje, a zároveň jej metabolické charakteristiky vo vzťahu k prítomnosti alebo neprítomnosti kyslíka, tkanivá produkujú rôzne množstvá laktátu, čo je produkt reakcie katalyzovanej LDH.

Ak napríklad červené krvinky (erytrocyt), ktorý nemá mitochondrie, ktoré môžu metabolizovať pyruvát produkovaný počas glykolýzy do CO₂ A voda, potom by sa dalo povedať, že ide o hlavné bunky produkujúce laktát v ľudskom tele, pretože všetok pyruvát sa konvertuje na laktát pôsobením laktátu dehydrogenázy.

Na druhej strane, ak sa zvažujú pečeňové bunky a bunky kostrového svalu, sú zodpovedné za produkciu minimálneho množstva laktátu, vzhľadom na skutočnosť, že sa to rýchlo metabolizuje.

Môže vám slúžiť: Sabouraud agar: Čo je, nadácia, príprava, použitia

Normálne hodnoty

Koncentrácia laktátu dehydrogenázy v krvnom sére je okrem iného produktom expresie niekoľkých izoenzýmov v pečeni, srdci, kostrovom svale, erytrocytoch a nádoroch.

V krvnom sére sú normálne rozsahy aktivity laktátu dehydrogenázy medzi 260 a 850 U/ml (jednotky na mililiter), s priemernou hodnotou 470 ± 130 U/ml. Medzitým majú krvne hemoralizované aktivity LDH, ktorá sa pohybuje medzi 16.000 a 67.000 u/ml, čo je ekvivalentné v priemere 34.000 ± 12.000 u/ml.

Čo to znamená mať vysokú LDH?

Kvantifikácia koncentrácie laktátu dehydrogenázy v krvnom sére má dôležitú hodnotu v diagnostike srdca, pečene, krvných chorôb a dokonca aj rakoviny.

U pacientov s infarktmi myokardu (experimentálny aj klinický), ako aj u rakovinových pacientov, konkrétne u žien s rakovinou endometria, vaječníky, vaječníky, vaječníky, vaječníky, prsníky a maternica, sa zistili vysoké údaje o aktivite LDH, ako aj u rakovinových pacientov, konkrétne u žien s rakovinou endometria.

V závislosti od konkrétneho izoenzýmu, ktorý je v „nadbytku“ alebo vo vysokej koncentrácii, kvantifikácia izoenzýmov dehydrogenázového laktátu používa mnoho liečebných lekárov na stanovenie zranení v tkanivách (závažné alebo chronické).

Odkazy

1. Bergmeyer, h., Ohýbanie, e., & Hess, B. (1961). Laktická dehydrogenáza. Metódy enzymatickej analýzy. Seelag Chemie, GmbH.
2. Chung, f., Tsujubo, h., Bhattacharyya, u., Sharief, f., & Li, s. (1985). Genomická organizácia génu ľudského laktátu dehydrogenázy-A. Biochemický časopis, 231, 537-541.
3. Becker, D. (2003). Acidóza mliečnej. Intenzívna starostlivosť, 29, 699-702.
4. Dokonca, j., & Kaplan, n. (1973). Laktát dehydrogény: Štruktúra a funkcia. V Pokrok v enzymológii a súvisiacich oblastiach molekulárnej biológie (PP. 61-133).
5. Líška, s. Jo. (2006). Ľudská fyziológia (9. vydanie.). New York, USA: McGraw-Hill Press.
6. Huijgen, h., Sanders, G. Tón. B., Koster, r. W., Vreeken, J., & Bossuyt, P. M. M. (1997). Klinická hodnota laktátu dehydrogenázy v sére: kvantitatívny prehľad. Eur J Clin Chem Clin Biochem, 35(8), 569-579.
7. Výbor pre nomenklatúru Medzinárodnej únie biochémie a molekulárnej biológie (NC-IBMB). (2019). Zdroj z www.Qmul.Ac.UK/SBCS/IUBMB/ENZYME/INDEX.Html
8. Rawn, J. D. (1998). Biochémia. Burlington, Massachusetts: Vydavatelia Neil Patterson.
9. Usategui-Gomez, m., Wicks, r. W., & Warshaw, m. (1979). Imunochemické stanovenie srdcového izoenzýmu laktátu dehydrogenázy (LDH1) v ľudskom sére. Clin Chem, 25(5), 729-734.
10. Wróblewski, f., & Ladue, J. Siež. (1955). Laktická degydrogenáza aktivita v krvi. Experimentálna biológia a medicína, 90, 210-215.