Isocitrate déshydrogénase

L´isocitrate déshydrogénase (IDH) est une oxydoréductase qui catalyse la réaction :

isocitrate + NADP⁺ / NAD⁺  ${\displaystyle \rightleftharpoons }$  α-cétoglutarate + CO₂ + NADPH / NADH + H⁺.

IDH cytosolique
Dimère d'isocitrate déshydrogénase cytosolique humaine avec NADP en vert, isocitrate en cyan et Ca2+ en orange (PDB 1T0L[1])
Caractéristiques générales
Symbole	IDH1
N° EC	1.1.1.42
Homo sapiens
Locus	2q34
Masse moléculaire	46 659 Da[2]
Nombre de résidus	414 acides aminés[2]
Liens accessibles depuis GeneCards et HUGO.
Entrez 3417 HUGO 5382 OMIM 147700 UniProt O75874 RefSeq (ARNm) NM_001282386.1, NM_001282387.1, NM_005896.3 RefSeq (protéine) NP_001269315.1, NP_001269316.1, NP_005887.2 Ensembl ENSG00000138413 PDB 1T09, 1T0L, 3INM, 3MAP, 3MAR, 3MAS, 4I3K, 4I3L, 4KZO, 4L03, 4L04, 4L06, 4UMX, 4UMY, 4XRX, 5DE1 GENATLAS • GeneTests • GoPubmed • HCOP • H-InvDB • Treefam • Vega
IDH mitochondriale à NADP+
Caractéristiques générales
Symbole	IDH2
N° EC	1.1.1.42
Homo sapiens
Locus	15q26.1
Masse moléculaire	50 909 Da[2]
Nombre de résidus	452 acides aminés[2]
Liens accessibles depuis GeneCards et HUGO.
Entrez 3418 HUGO 5383 OMIM 147650 UniProt P48735 RefSeq (ARNm) NM_001289910.1, NM_001290114.1, NM_002168.3 RefSeq (protéine) NP_001276839.1, NP_001277043.1, NP_002159.2 Ensembl ENSG00000182054 PDB 4JA8 GENATLAS • GeneTests • GoPubmed • HCOP • H-InvDB • Treefam • Vega
IDH mitochondriale à NAD+
Caractéristiques générales
Symbole	IDH3
N° EC	1.1.1.41
Gène IDH3A – Chaînes α
Homo sapiens
Locus	15q25.1
Masse moléculaire	39 592 Da[2]
Nombre de résidus	366 acides aminés[2]
Liens accessibles depuis GeneCards et HUGO.
Entrez 3419 HUGO 5384 OMIM 601149 UniProt P50213 RefSeq (ARNm) NM_005530.2 RefSeq (protéine) NP_005521.1 Ensembl ENSG00000166411 GENATLAS • GeneTests • GoPubmed • HCOP • H-InvDB • Treefam • Vega
Gène IDH3B – Chaîne β
Homo sapiens
Locus	20p13
Masse moléculaire	42 184 Da[2]
Nombre de résidus	385 acides aminés[2]
Liens accessibles depuis GeneCards et HUGO.
Entrez 3420 HUGO 5385 OMIM 604526 UniProt O43837 RefSeq (ARNm) NM_006899.4, NM_174855.3 RefSeq (protéine) NP_008830.2, NP_777280.1 Ensembl ENSG00000101365 GENATLAS • GeneTests • GoPubmed • HCOP • H-InvDB • Treefam • Vega
Gène IDH3G – Chaîne γ
Homo sapiens
Locus	Xq28
Masse moléculaire	42 794 Da[2]
Nombre de résidus	393 acides aminés[2]
Liens accessibles depuis GeneCards et HUGO.
Entrez 3421 HUGO 5386 OMIM 300089 UniProt P51553 RefSeq (ARNm) NM_004135.3, NM_174869.2 RefSeq (protéine) NP_004126.1, NP_777358.1 Ensembl ENSG00000067829 GENATLAS • GeneTests • GoPubmed • HCOP • H-InvDB • Treefam • Vega

Cette réaction globale se déroule en deux étapes :

• isocitrate + NADP⁺ / NAD⁺  ${\displaystyle \rightleftharpoons }$  oxalosuccinate + NADPH / NADH + H⁺ ;
• oxalosuccinate  ${\displaystyle \rightleftharpoons }$  α-cétoglutarate + CO₂.

Chez l'homme, cette enzyme existe en trois isoformes appelées IDH1, IDH2 et IDH3. L'isoenzyme IDH3 est présente dans les mitochondries où elle intervient aux 4^e et 5^e étapes du cycle de Krebs pour catalyser la décarboxylation de l'isocitrate en α-cétoglutarate^[3] en réduisant le NAD⁺ en NADH ; les deux autres sont présentes dans le cytosol, les peroxysomes et les mitochondries, où elles catalysent la même réaction qu'IDH3, éventuellement indépendamment du cycle de Krebs, et réduisent le NADP⁺ en NADPH au lieu d'utiliser le NAD⁺ comme coenzyme

Ces trois isoformes humaines de l'isocitrate déshydrogénase ont les caractéristiques suivantes :

• IDH1 est fortement exprimée dans le foie et se présente comme un homodimère. Cette enzyme intervient dans le cycle de Krebs mais aussi dans la défense contre le stress oxydant dû aux dérivés réactifs de l'oxygène. Elle est NADP⁺-dépendante^[3].

• IDH2 est fortement exprimée dans le cœur, les muscles et les lymphocytes activés, et se présente comme un homodimère. Elle est également NADP⁺-dépendante^[3].

• IDH3 est une enzyme mitochondriale qui se présente comme un hétérotétramère α₂βγ. Contrairement aux deux précédentes, elle est NAD⁺-dépendante^[3].

Isocitrate déshydrogénase (NADP⁺)

Représentation d'une isocitrate déshydrogénase d'E. coli complexée avec de l'isocitrate de magnésium et du NADP⁺ (PDB 1AI3^[4])

Données clés

N° EC	EC 1.1.1.42
N° CAS	9028-48-2
Cofacteur(s)	Mn ou Mg

Activité enzymatique

IUBMB	Entrée IUBMB
IntEnz	Vue IntEnz
BRENDA	Entrée BRENDA
KEGG	Entrée KEGG
MetaCyc	Voie métabolique
PRIAM	Profil
PDB	RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum
GO	AmiGO / EGO

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Isocitrate déshydrogénase (NAD⁺)

Données clés

N° EC	EC 1.1.1.41
N° CAS	9001-58-5
Cofacteur(s)	Mn ou Mg

Activité enzymatique

IUBMB	Entrée IUBMB
IntEnz	Vue IntEnz
BRENDA	Entrée BRENDA
KEGG	Entrée KEGG
MetaCyc	Voie métabolique
PRIAM	Profil
PDB	RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum
GO	AmiGO / EGO

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IDH monomérique

Isocitrate déshydrogénase monomérique d'Azotobacter vinelandii (en) (PDB 1ITW)

Domaine protéique

Pfam	PF03971
Clan Pfam	CL0270
InterPro	IPR004436
SCOP	1ofg
SUPERFAMILY	1ofg

Cible thérapeutique

Des mutations des IDH ont été détectés dans les cancers, conduisant à des dysfonctions du métabolisme cellulaire pouvant participer à la croissance des cellules tumorales. Des inhibiteurs des IDH ont donc été développés :

• énasidénib : inhibiteur de l'IDH 2
• ivosidénib : inhibiteur de l'IDH 1
• vorasidénib : inhibiteur IDH1 et 2