Кіріспе
Ацетальдегид дегидрогеназалары – ацетальдегидті ацетил-КоА-ға түрлендіруді катализдейтін дегидрогеназа ферменттерінің класы. Бұл процесті былай қорытындылауға болады:
Acetaldehyde dehydrogenases are dehydrogenase enzymes which catalyze the conversion of acetaldehyde into acetyl CoA. This can be summarized as follows:
Acetaldehyde + NAD+ + Coenzyme A ↔ Acetyl CoA + NADH + H+
In humans, there are three known genes which encode this enzymatic activity, ALDH1A1, ALDH2, and the more recently discovered ALDH1B1 (also known as ALDH5). These enzymes are members of the larger class of aldehyde dehydrogenases. The CAS number for this type of the enzyme is [9028 91 5].
Ацетальдегид + NAD+ + Коэнзим А ↔ Ацетил-КоА + NADH + H+
Acetaldehyde dehydrogenases are dehydrogenase enzymes which catalyze the conversion of acetaldehyde into acetyl CoA. This can be summarized as follows:
Acetaldehyde + NAD+ + Coenzyme A ↔ Acetyl CoA + NADH + H+
In humans, there are three known genes which encode this enzymatic activity, ALDH1A1, ALDH2, and the more recently discovered ALDH1B1 (also known as ALDH5). These enzymes are members of the larger class of aldehyde dehydrogenases. The CAS number for this type of the enzyme is [9028 91 5].
Адам организмінде осы ферменттік белсенділікті кодтайтын үш ген белгілі: ALDH1A1, ALDH2 және жақында ашылған ALDH1B1 (сонымен қатар ALDH5 деп те аталады). Бұл ферменттер альдегид дегидрогеназалардың кең класына жатады. Осы фермент түрінің CAS нөмірі – [9028 91 5].
Acetaldehyde dehydrogenases are dehydrogenase enzymes which catalyze the conversion of acetaldehyde into acetyl CoA. This can be summarized as follows:
Acetaldehyde + NAD+ + Coenzyme A ↔ Acetyl CoA + NADH + H+
In humans, there are three known genes which encode this enzymatic activity, ALDH1A1, ALDH2, and the more recently discovered ALDH1B1 (also known as ALDH5). These enzymes are members of the larger class of aldehyde dehydrogenases. The CAS number for this type of the enzyme is [9028 91 5].
Құрылымы
Цистеин 302 – үш тізбектеп келген Cys қалдықтарының бірі және ферменттің катализдік функциясы үшін өте маңызды. Бұл қалдық цитозольдік және митохондриялық изоэнзимдерде йодоацетамидпен алкилденеді, ал Cys 302-дегі өзгерістер басқа қалдықтармен катализдік белсенділікке қатысты мәліметтер береді. Сонымен қатар, Gln Gly Gln Cys тізбегі адам мен жылқының екі изоэнзимінде де сақталады, бұл Cys 302 катализдік функция үшін маңызды екенін көрсетеді. Сайтқа бағытталған мутагенез арқылы анықталғандай, 268-глютамат бауыр ацетальдегид дегидрогеназасының маңызды компоненті және катализдік белсенділік үшін де маңызды. Мутанттардағы белсенділікті жалпы негіздерді қосу арқылы қалпына келтіру мүмкін болмағандықтан, бұл қалдық Cys 302 қалдығын белсендіру үшін жалпы негіз ретінде қызмет етеді деген болжам бар. Бактерияларда ацетальдегид дегидрогеназасы ацилденген кезде металға тәуелді 4-гидрокси-2-кетовалераат алдолазамен екі функциялық гетеродимер құрайды. Токсикалық ароматикалық қосылыстардың бактериялық ыдырауында қолданылатын ферменттің кристалдық құрылымы аралық заттардың гидрофобтық аралық арна арқылы белсенді орындар арасында тікелей тасымалданатынын көрсетеді, бұл реактивті емес ортаны қамтамасыз етеді, ол реактивті ацетальдегид аралық затын альдолаза белсенді орынынан ацетальдегид дегидрогеназа белсенді орынына жылжытуға мүмкіндік береді. Ақуыздар арасындағы мұндай байланыс субстраттарды бір белсенді орыннан екіншісіне тиімді түрде беруге мүмкіндік береді.
Алкоголь метаболизміне әсері
Бауырда этанол екі қадамдық процесс арқылы ацетил-КоА-ға айналады. Бірінші қадамда этанол алкоголь дегидрогеназасы арқылы ацетальдегидке айналады. Екінші қадамда ацетальдегид ацетальдегид дегидрогеназасы арқылы ацетил-КоА-ға айналады. Ацетальдегид алкогольге қарағанда уыттырақ және мас күйден кейінгі симптомдардың көптеген себептерінің бірі болып табылады. Солтүстік-Шығыс Азия текті адамдардың шамамен 50%-ы ацетальдегид дегидрогеназа генінде доминантты мутацияға ие, бұл ферменттің тиімділігін азайтады, нәтижесінде алкогольден кейін қызару реакциясы пайда болады, бұл «Азиялық қызару синдромы» деп те аталады. Ұқсас мутация Солтүстік Еуропа текті сары шашты, көк көзді адамдардың шамамен 5-10%-ында кездеседі. Бұл адамдарда алкоголь ішкеннен кейін ацетальдегид жинақталады, бұл ацетальдегидпен улану симптомдарына, соның ішінде терінің ерекше қызаруына және жүрек соғу мен тыныс алу жиілігінің артуына әкеледі. ALDH2K NAD+ үшін жоғары KM мәніне ие, бұл жасушалық концентрацияда NAD+ деңгейінде оны дерлік белсенді емес етеді. ALDH2 тапшылығы бар суббірлік, жабайы типті суббірлікпен гибридте доминантты болып табылады, бұл катализдік белсенділікке кедеріс келтіріп және айналымды жоғарылату арқылы изоферменттің инактивациясына әкеледі. ALDH2 генетикалық вариациясы алкогольге тәуелділікпен тығыз байланысты, гетерозиготалар жабайы типті гомозиготаларға қарағанда төмен тәуекелге ие, ал ALDH2 тапшылығы бар гомозиготалар алкоголизмге өте төмен тәуекелге ие. Дисульфирам (Антабус) препараты ацетальдегидті сірке қышқылына тотығуын тоқтатып, алкоголизмді емдеуде қолданылады. Дисульфирам ALDH1-ді күшті тежейді, ал ALDH2 дисульфирамның әсеріне төзімді. ALDH1-дегі 302-ші және ALDH2-дегі 200-ші аминоқышқылы цистеин қалдығы ферментте дисульфирам байланыс орны және дисульфирамға сезімтал тиолдық орын ретінде қарастырылады. Дисульфирамның тиолға коваленттік байланысы цистеин қалдықтарының біреуінің йодоацетамидпен байланысуын бұзады, осылайша ферменттің белсенділігін жояды және катализдік белсенділікті айтарлықтай төмендетеді. Белсенділікті 2-меркаптоэтанолмен емдеу арқылы қалпына келтіруге болады, бірақ глутатионмен емес. Белгілі бір паразиттік инфекцияларды және псевдомембраналық колитті емдеу үшін қолданылатын метронидазол (Flagyl) дисульфирамға ұқсас әсер етеді. Коприн (кейбір коприноидты саңырауқұлақтарда кездесетін аминқышқыл) in vivo 1-аминоциклопропанолға метаболизденеді, бұл да ұқсас әсерлерге әкеледі.
Май метаболизміне әсері
ALDH1 А витаминінің метаболизміне қатысады. Жануарлар моделі геннің жоқтығы ішкі майлы қабаттың қалыптасуына қарсы қорғаныш беретінін көрсетеді.