En enzimología , una glicerato deshidrogenasa ( EC 1.1.1.29 ) es una enzima que cataliza la reacción química.
Así, los dos sustratos de esta enzima son (R) -glicerato y NAD + , mientras que sus 3 productos son hidroxipiruvato , NADH y H + . Sin embargo, en la naturaleza, estas enzimas también tienen la capacidad de catalizar la reacción inversa. Es decir, hidroxipiruvato, NADH y H + pueden actuar como sustratos, mientras que (R) -glicerato y NAD + se forman como productos. Además, NADPH puede reemplazar al NADH en esta reacción. [1]
Esta enzima pertenece a la familia de las oxidorreductasas , concretamente las que actúan sobre el grupo CH-OH del donante con NAD + o NADP + como aceptor. El nombre sistemático de esta clase de enzimas es (R) -glicerato: NAD + oxidorreductasa . Otros nombres de uso común incluyen D-glicerato deshidrogenasa e hidroxipiruvato reductasa (debido a la reversibilidad de la reacción). Esta enzima participa en el metabolismo de glicina, serina y treonina y en el metabolismo de glioxilato y dicarboxilato .
Esta clase de enzima es parte de una superfamilia más grande de enzimas conocidas como D-2-hidroxiácido deshidrogenasas . [2] Muchos organismos, desde Hyphomicrobium methylovorum hasta humanos, tienen alguna forma de proteína glicerato deshidrogenasa. Actualmente hay varias estructuras que se han resuelto para esta clase de enzima, incluidas las de las dos mencionadas anteriormente con el código de acceso PDB 1GDH , D-glicerato deshidrogenasa y el homólogo humano glioxilato reductasa / hidroxipiruvato reductasa (GRHPR), 2WWR .
Estos estudios han permitido comprender mejor la estructura y función de estas enzimas. Se ha demostrado que estas proteínas son enzimas homodiméricas. [3] Esto significa que 2 proteínas idénticas están unidas formando un complejo más grande. El sitio activo se encuentra en cada subunidad entre los dos dominios globulares α / β / α distintos, el dominio de unión al sustrato y el dominio de unión a la coenzima. [2] Este dominio de unión a coenzimas es ligeramente más grande que el dominio de unión al sustrato y contiene un pliegue de NAD (P) Rossmann junto con el " bucle de dimerización " que mantiene unidas las dos subunidades del homodímero. [2] Además de unir las dos proteínas, el " bucle de dimerización"de cada subunidad sobresale hacia el sitio activo de la otra subunidad aumentando la especificidad de la enzima, al evitar la unión del piruvato como sustrato. El hidroxipiruvato aún puede unirse al sitio activo debido a la estabilización adicional de los enlaces de hidrógeno con los aminoácidos vecinos -residuos ácidos. [2]
La glioxilato reductasa / hidroxipiruvato reductasa (GRHPR) es la glicerato deshidrogenasa que se encuentra, predominantemente en el hígado, en humanos codificada por el gen GRHPR . [4] En condiciones fisiológicas , se favorece la producción de D-glicerato sobre su consumo como sustrato. Luego se puede convertir en 2-fosfoglicerato, [5] que luego puede entrar en glucólisis , gluconeogénesis o la vía de la serina. [6] [7]