Лактатдегідрогеназа

Лактатдегідрогеназа (ЛДГ; L-лактат-НАД-оксидоредуктаза, КФ 1.1.1.27) – цинковмістовних фермент, оборотно каталізує окислення лактату в піруват. ЛДГ – тетрамер; два локусу генів кодують синтез двох олігомерів – М- і Н-субодиниць. М-субодиниця синтезується головним чином в тканинах з анаеробним метаболізмом, в той час як Н-субодиниця присутній в тканинах з переважанням аеробних процесів. Молекулярна маса кожної субодиниці становить 35 кД, кожного тетрамера – 140 кД. Поліпептидний ланцюг обох субодиниць містить 330 амінокислотних залишків; відмінності в їх послідовності в субодиниць виявлені протягом більш ніж 25% довжини поліпептидного ланцюга. У тетрамерной структурі ЛДГ субодиниці пов’язані силами іонних і водневих взаємодій. На кожній субодиниці розташований каталітичний центр; дисоціація тетрамера на димери або мономери призводить до втрати ферментативної активності.

У цитоплазмі клітин і сироватці крові ЛДГ має 5 ізоферментів, що позначаються відповідно до їх рухливістю до анода в електричному полі: ЛДГ1 (НННН), ЛДГ2 (НННМ), ЛДГ3 (ННММ),

ЛДГ4 (НМММ) і ЛДГ5 (ММММ). ЛДГ1 бере участь в окисленні лактату в піруват в тканинах з аеробним типом метаболізму (міокард, мозок, нирки, еритроцити, тромбоцити). ЛДГ5 оптимізована природою для перетворення пірувату в лактат в тканинах з високим рівнем гліколізу (скелетні м’язи, печінка). Не всі ізоферменти ЛДГ гомогенні: при електрофоретичному поділі ізоферментів ЛДГ сироватки та еритроцитів у поліакриламідному гелі виявлено розщеплення ЛДГ3 на дві смуги, яке дозволяє припустити синтез двох форм ЛДГ3 в тканинах. Наявність молекулярних структур двох форм, підтверджене в реакції з антисироватки, пояснюють різницею просторового (цис і транс) розташування Н-субодиниць і М-субодиниць в тетрамере.

У тканинах людини активність ЛДГ на 1 г сухої маси зменшується в послідовності: нирки – скелетний м’яз – підшлункова залоза – селезінка – печінка – плацента. ЛДГ присутній в еритроцитах, тромбоцитах і лейкоцитах. Ізоферменти ЛДГ1 і ЛДГ2 переважають в еритроцитах, лейкоцитах, міокарді, нирках, ЛДГ4 і ЛДГ5 – у печінці, скелетних м’язах, неопластических тканинах, найбільш високий вміст ЛДГ3 відзначають в лімфоїдної тканини, тромбоцитах і пухлинах.

Властивості ізоферментів ЛДГ визначені особливостями входять до них субодиниць. Ізофермент ЛДГ притаманні різні кінетичні характеристики: рН, при якому вони проявляють максимальну активність, спорідненість до субстратів і кофакторів. Так, наприклад, у ЛДГ5 (М4) константа Міхаеліса вище, ніж у ЛДГ5, а максимальна швидкість реакції ЛДГ3 менше, ніж у інших ізоферментів. Ізофермент ЛДГ1 чутливий до інгібування високими концентраціями пірувату, тоді як на активність ЛДГ5 не надає вплив зміна концентрації субстрату, принаймні у фізіологічних межах. Імунологічне дослідження показало, що субодиниці ЛДГ не мають спільних антигенних детермінант.

Посилання на основну публікацію