IDH是一類廣泛存在于生物體中的酶家族，該酶以NADP或NAD為輔酶催化異檸檬酸氧化脫羧生成a-酮戊二酸。真核生物具有NADP和NAD依賴型的兩種IDH，其中NADP-IDH存在于細胞漿、線粒體和過氧化物酶體中，被發(fā)現(xiàn)主要在細胞抗氧化損傷、活性氧自由基的解毒以及脂肪和*合成中起重要作用；而NAD-IDH存在于線粒體內(nèi)，被認為是三羧酸循環(huán)的限速酶。

     丁建平研究組*從事真核生物異檸檬酸脫氫酶的結(jié)構(gòu)和功能研究，先后測定了人胞漿NADP-IDH和酵母線粒體NADP-IDH與輔酶、底物、金屬離子和產(chǎn)物等復(fù)合物的晶體結(jié)構(gòu)，并開展了生化和功能研究，揭示了NADP-IDH發(fā)揮生物學(xué)功能及其導(dǎo)致疾病發(fā)生的分子基礎(chǔ)。

     哺乳動物NAD-IDH是由a、b和g三種亞基以2:1:1的比例組裝而成，其中a亞基是催化亞基，參與底物、輔因子、金屬離子的結(jié)合，而b和g亞基被認為是調(diào)節(jié)亞基，可能具有結(jié)合調(diào)節(jié)因子的能力。前期他人研究工作發(fā)現(xiàn)，哺乳動物NAD-IDH可以受到檸檬酸CIT、ADP等因子的別構(gòu)調(diào)節(jié)，從而改變自身對底物異檸檬酸ICT的親和力，但不影響大反應(yīng)速率。a和b亞基或者a和g亞基可以形成基本的結(jié)構(gòu)單元、并分別具有一定的活力，ab和ag異元二聚體組裝成八聚體全酶發(fā)揮功能，但是b和g兩種調(diào)節(jié)亞基在結(jié)構(gòu)和功能上的差異，以及它們進行別構(gòu)調(diào)節(jié)的機制還不清楚。

      丁建平研究組的助理研究員馬騰飛等人系統(tǒng)地研究了人源NAD-IDH全酶以及ab和ag異元二聚體受調(diào)節(jié)因子激活前后的酶學(xué)性質(zhì)。生化數(shù)據(jù)表明，ab和ag異元二聚體均具有催化活力，但是表現(xiàn)出不同的酶學(xué)性質(zhì)。ag異元二聚體體現(xiàn)出與全酶相似的酶動力學(xué)參數(shù)，可以受到CIT和ADP的別構(gòu)調(diào)節(jié)，并且可以受到低濃度ATP的激活及高濃度ATP的抑制。與之不同，ab異元二聚體不能被CIT和ADP別構(gòu)調(diào)節(jié)，并且只能受到ATP的抑制。

      通過突變體的實驗研究人員還發(fā)現(xiàn)，在受調(diào)節(jié)因子激活前后，ab和ag異元二聚體對全酶酶活力的貢獻是相當?shù)?，并且都可以通過g亞基而非b亞基受到CIT和ADP的別構(gòu)調(diào)節(jié)。這些研究結(jié)果闡明了b和g調(diào)節(jié)亞基在功能上的差異，即在人源NAD-IDH全酶中g(shù)亞基發(fā)揮調(diào)節(jié)功能，而b亞基主要在全酶組裝中發(fā)揮結(jié)構(gòu)功能。