El ácido málico deshidrogenasa (málico ácido deshidrogenasa, inglés MDH , EC 1.1.1.37) es una enzima que cataliza la oxidación de S-malato (ácido L- málico ) a oxaloacetato (ácido oxaloacético).
(S)-malato + NAD(+) <=> oxaloacetato + NADH
La malato deshidrogenasa citoplasmática MDH1 (1.1.1.37) está codificada por un gen ubicado en el cromosoma 2, se expresa en hepatocitos y nefrocitos, y está involucrada en la gluconeogénesis. La coenzima para esta reacción es NAD .
La malato deshidrogenasa mitocondrial MDH2 (1.1.1.37) está codificada por un gen ubicado en el cromosoma 7, se expresa en todos los tejidos y participa en el ciclo de Krebs (ciclo del ácido tricarboxílico , ciclo del ácido cítrico). La coenzima para esta reacción es NAD .
La malato deshidrogenasa (NADP) (NADP-enzima málica, 1.1.1.82) EC 1.1.1.82 está codificada por el gen EGO [1] , se expresa en el citoplasma de las células de aquellos tejidos que intervienen en la biosíntesis de los ácidos grasos: los hepatocitos , células mamarias, etc. La coenzima de esta reacción es NADP . Junto con el ciclo de las pentosas fosfato [2] , es un proveedor de NADPH para la sintasa de ácidos grasos, así como para la biosíntesis del colesterol .
El mecanismo de acción de la enzima incluye las etapas de unión secuencial y coordinada de dos sustratos. Al principio, un ácido dicarboxílico (málico (anión - malato) u oxaloacético (anión - oxaloacetato)) se une al centro activo de MDH2. Luego, NAD+ o NADH, respectivamente, se unen a través del resto adenilato, que se une de modo que el resto de nicotinamida ataca el carbono hidroxilo o carbonilo del ácido dicarboxílico [1,2].
Varias malato deshidrogenasas son enzimas descarboxiladoras y están involucradas tanto en la producción de NADPH como en la regulación de los niveles de dióxido de carbono dentro de las células. Malato deshidrogenasa (NADP) (NADP-enzima málica, 1.1.1.40) EC 1.1.1.40 Enzima de descarboxilación expresada en diversos órganos y tejidos implicados en la biosíntesis de fosfolípidos. Se expresa ampliamente en los hepatocitos tanto en la matriz de las mitocondrias como en el citoplasma. Esta isoenzima se aísla de algas y plantas y se expresa en cloroplastos y citoplasma. Las formas cristalinas de la enzima del citoplasma de los hepatocitos humanos se describen de manera bastante extensa 2AW5.pdb
(S)-malato + NADP(+) <=> piruvato + CO(2) + NADPH
Malato deshidrogenasa (NAD) (NAD-enzima málica, 1.1.1.38) EC 1.1.1.38 Enzima de descarboxilación aislada de bacterias e insectos. Malato deshidrogenasa (NAD) (enzima NAD-málico, 1.1.1.39) EC 1.1.1.39 Enzima de descarboxilación aislada de matriz mitocondrial vegetal.
(S)-malato + NAD(+) <=> piruvato + CO(2) + NADH
La actividad máxima de la enzima MDH2 se observa a una concentración de ácido málico igual a 0,03 M, la mitad del máximo, a 0,01 M. El sustrato específico de la malato deshidrogenasa es el ácido L-málico natural. La enzima no actúa sobre el ácido D-málico, no cataliza la oxidación de los ácidos maleico y dioximaleico . Los fármacos malato deshidrogenasa MDH1 y MDH2 tienen la capacidad de catalizar la oxidación del ácido málico en presencia de NAD, azul de metileno y cianuro . El azul de metileno se puede sustituir por epinefrina , lactoflavina o piocianina . La malato deshidrogenasa MDH2 se expresa en los tejidos del cerebro, corazón, hígado, músculos, riñones y otros órganos de animales, así como en levaduras, plantas superiores y algunas bacterias, incluida Mycobacterium tuberculosis PDB 5KVV . Las proporciones de la actividad de la isoenzima no son las mismas en diferentes órganos. El pH óptimo de la enzima es de 7,2.