Il lattato deidrogenasi (LDH) è un enzima onnipresente che catalizza l'interconversione reversibile di piruvato e lattato, utilizzando NADH/NAD+ come cofattore. Le sue proprietà cinetiche sono cruciali per comprendere il suo ruolo nel metabolismo cellulare.
Ecco una rottura delle principali proprietà cinetiche di LDH:
1. Cinetica di Michaelis-Menten:
* LDH segue la cinetica di Michaelis-Menten, il che significa che la sua velocità di reazione aumenta con la concentrazione del substrato fino a raggiungere un plateau, che rappresenta la velocità massima (VMAX).
* La costante di Michaelis (km) rappresenta la concentrazione del substrato alla quale la velocità di reazione è metà di VMAX. Un km inferiore indica una maggiore affinità dell'enzima per il substrato.
2. Specificità del substrato:
* LDH presenta un'ampia specificità del substrato, accettando una gamma di analoghi piruvato.
* Tuttavia, preferisce il piruvato come substrato per la reazione in avanti (piruvato al lattato) e il lattato per la reazione inversa (lattato al piruvato).
3. Dipendenza del cofattore:
* LDH richiede NADH per la riduzione del piruvato a lattato e NAD+ per l'ossidazione del lattato al piruvato.
* L'affinità dell'enzima per NADH è superiore a quella di NAD+, riflettendo il suo ruolo nel ridurre il piruvato in condizioni anaerobiche.
4. Dipendenza da pH:
* L'attività LDH è ottimale a un pH leggermente alcalino (~ 8,5), che riflette il pH fisiologico del citosol.
5. Dipendenza da temperatura:
* L'attività LDH aumenta con la temperatura fino a un punto ottimale, dopo di che diminuisce a causa della denaturazione delle proteine.
6. Inibizione:
* LDH può essere inibito da vari composti, tra cui:
* Oxaloacetato: Un inibitore competitivo della reazione in avanti.
* piruvato: Un inibitore non competitivo della reazione inversa.
* Metalli pesanti: Inibire l'attività di LDH attraverso la complessazione con residui di sito attivo.
7. Isozymes:
* LDH esiste come cinque diversi isozimi, ciascuno composto da quattro subunità.
* Questi isozimi differiscono nelle loro proprietà cinetiche, in particolare la loro affinità per il piruvato e il lattato e la loro sensibilità agli inibitori.
* I tessuti diversi esprimono diversi isozimi LDH, riflettendo i loro specifici bisogni metabolici.
8. Regolazione allosterica:
* LDH non è noto per essere regolato da meccanismi allosterici. Tuttavia, la sua attività è influenzata dalle concentrazioni relative dei suoi substrati e prodotti, nonché dalla disponibilità di NADH e NAD+.
Comprendere le proprietà cinetiche di LDH è essenziale per:
* Analisi dei percorsi metabolici: LDH svolge un ruolo centrale nel metabolismo dei carboidrati e le sue proprietà cinetiche influenzano i tassi di glicolisi e gluconeogenesi.
* Diagnosi di malattie: Diversi modelli di isozima LDH sono associati a varie malattie, consentendo test diagnostici.
* Sviluppo di nuove terapie: La comprensione della cinetica LDH è cruciale per lo sviluppo di farmaci che mirano a questo enzima, in particolare per il trattamento del cancro e dei disturbi metabolici.
Nota: Queste informazioni forniscono una panoramica generale della cinetica LDH. I dettagli specifici possono variare a seconda dell'isozima, delle condizioni sperimentali e dell'applicazione specifica.
