Der Hauptunterschied zwischen IDH1 und IDH2 besteht darin, dass die Isocitratdehydrogenase 1 (IDH1) ein Zytosolenzym ist, das beim Menschen vom IDH1-Gen codiert wird, während die Isocitratdehydrogenase 2 (IDH2) ein mitochondriales Enzym ist, das vom IDH2-Gen beim Menschen codiert wird.
Oxidativer Stress tritt auf, wenn ein biologisches System wie eine Zelle nicht in der Lage ist, reaktive Zwischenprodukte (reaktive Sauerstoffspezies) ohne weiteres zu entgiften oder durch reaktive Zwischenprodukte verursachte Schäden zu reparieren. Störungen des normalen Redoxzustands der Zelle können durch die Produktion von Peroxiden und freien Radikalen toxische Wirkungen hervorrufen. Peroxide und freie Radikale können alle Komponenten einer Zelle schädigen, einschließlich Proteine, Lipide und DNA. IDH1 und IDH2 sind zwei enzymatische Proteine, die an der Milderung oxidativer Schäden an der biologischen Zelle beteiligt sind.
Was ist IDH1?
IDH1 ist ein Cytosol-Enzym, das beim Menschen vom IDH1-Gen kodiert wird. Das IDH1-Gen ist in Chromosom 2 vorhanden. In einer Zelle wirkt das IDH1-Enzym im Zytoplasma, Peroxisom und endoplasmatischen Retikulum. Dieses Enzym katalysiert die oxidative Decarboxylierung von Isocitrat zu α-Ketoglutarat. Diese Reaktion ermöglicht die Reduktion von NADP+ zu NADPH. Da α-Ketoglutarat und NADPH bei zellulären Entgiftungsprozessen aufgrund von oxidativem Stress eine Rolle spielen, ist IDH1 auch indirekt an der Milderung oxidativer Schäden beteiligt. Zusätzlich zu den oben genannten Funktionen katalysiert IDH1 auch die β-Oxidation von ungesättigten Fettsäuren in den Peroxisomen von Leberzellen. Darüber hinaus ist es an der Regulation der Glukose-induzierten Insulinsekretion beteiligt. Abgesehen davon fungiert IDH1 in den meisten Geweben, einschließlich des Gehirns, als Hauptproduzent von NADPH.
Abbildung 01: IDH1
IDH1-Genmutation führt zu einer abnormalen Produktion von 2-Hydroxyglutarat, das Alpha-Ketoglutarat-abhängige Enzyme wie Histon und DNA-Demethylasen hemmt. Dies kann zu Veränderungen der Histon- und DNA-Methylierung führen, was die Tumorentstehung auslöst. Eine Mutation im IDH1-Gen verursacht eine metaphysäre Chondromatose mit Acidurie. Diese Genmutation wird auch bei diffusem Astrozytom, anaplastischem Astrozytom, Oligodendrogliom, anaplastischem Oligodendrogliom, Oligoastrozytom, anaplastischem Oligoastrozytom und sekundärem Glioblastom beobachtet. Abgesehen davon wird die IDH1-Mutation auch bei menschlicher akuter myeloischer Leukämie beobachtet. Einige Medikamente, wie Ivosidenib, die auf akute myeloische Leukämie mit einer IDH1-Mutation abzielen, wurden von der FDA zugelassen
Was ist IDH2?
IDH2 ist ein mitochondriales Enzym. Das IDH2-Gen codiert dieses Enzym. Das IDH2-Gen ist beim Menschen im Chromosom 15 vorhanden. Ähnlich wie das IDH1-Enzym katalysiert auch das IDH2-Enzym die oxidative Decarboxylierung von Isocitrat zu α-Ketoglutarat. IDH2 kommt hauptsächlich in Mitochondrien vor und spielt eine wichtige Rolle im Zwischenstoffwechsel und Energiestoffwechsel. Dieses Protein interagiert eng mit dem Pyruvat-Dehydrogenase-Komplex.
Abbildung 02: IDH2
Es wurde auch festgestellt, dass eine somatische Mutation des IDH2-Gens mit Erkrankungen wie der Ollier-Krankheit und dem Maffucci-Syndrom in Verbindung gebracht wird. Darüber hinaus ist eine Mutation im IDH2-Gen für mehrere andere Krankheiten verantwortlich, darunter 2-Hydroxyglutarsäureurie, Gliom, akute myeloische Leukämie, Chondrosarkom, intrahepatisches Cholangiokarzinom und angioimmunoblastisches T-Zell-Lymphom. Enasidenib ist ein von der FDA zugelassenes Medikament, das auf akute myeloische Leukämie mit einer IDH2-Mutation abzielt.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen IDH1 und IDH2?
- IDH1 und IDH2 sind zwei Enzyme, die an der Milderung oxidativer Schäden an der biologischen Zelle beteiligt sind.
- Beide sind Proteine, die aus Aminosäuren bestehen.
- Diese Enzyme sind NADP+-abhängig.
- Beide Enzyme katalysieren die oxidative Decarboxylierung von Isocitrat zu α-Ketoglutarat.
- Mutationen ihrer Gene können verschiedene Tumore wie Gliome, akute myeloische Leukämie, Chondrosarkom, intrahepatisches Cholangiokarzinom und angioimmunoblastisches T-Zell-Lymphom verursachen.
- Mutationen von Genen sprechen gut auf Chemotherapie und Strahlentherapie an.
Was ist der Unterschied zwischen IDH1 und IDH2?
IDH1 ist ein Cytosol-Enzym, das beim Menschen vom IDH1-Gen codiert wird, während IDH2 ein mitochondriales Enzym ist, das beim Menschen vom IDH2-Gen codiert wird. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen IDH1 und IDH2. Darüber hinaus befindet sich das IDH1-Gen in Chromosom 2, während das IDH2-Gen in Chromosom 15 lokalisiert ist.
Die folgende Infografik zeigt die Unterschiede zwischen IDH1 und IDH2 in Tabellenform zum direkten Vergleich.
Zusammenfassung – IDH1 vs. IDH2
IDH1 und IDH2 sind zwei Enzyme, die die oxidative Decarboxylierung von Isocitrat zu α-Ketoglutarat katalysieren. Sie katalysieren auch die Reduktion von NADP+ zu NADPH. Da α-Ketoglutarat und NADPH bei zellulären Entgiftungsprozessen aufgrund von oxidativem Stress eine Rolle spielen, sind IDH1 und IDH2 auch indirekt an der Milderung oxidativer Schäden beteiligt. IDH1 ist ein Zytosolenzym, während IDH2 ein mitochondriales Enzym ist. Das ist also die Zusammenfassung des Unterschieds zwischen IDH1 und IDH2.
