
【化】 hydroxylase
【机】 hydroxylase
enzyme
【化】 enzyme; zyme
【医】 ascus ase; biocatalyst; enzyme; ferment; zymase; zyme; zymin; zymo-
羟化酶(Hydroxylase)是一类催化底物分子引入羟基(-OH)的氧化还原酶,属于单加氧酶(Monooxygenase)或双加氧酶(Dioxygenase)亚类。其核心功能是在有机化合物(如氨基酸、脂类、固醇、药物等)的特定碳原子上添加羟基基团,该过程对生物体内的代谢调控、解毒及生物活性物质合成至关重要。
酶学定义
羟化酶(EC 1.14.-.-)通过活化分子氧(O₂),将其中一个氧原子加入底物形成羟基,另一氧原子被还原为水。反应通式为:
$$ ce{RH + O2 + 2H+ + 2e- -> ROH + H2O} $$
其中RH代表底物,ROH为羟基化产物。
分类依据
代谢调控
解毒与药物代谢
细胞色素P450家族(如CYP3A4)在肝脏中羟化外源性毒素和药物,增强水溶性以利排泄。
神经递质合成
酪氨酸羟化酶(Tyrosine Hydroxylase)催化酪氨酸→L-多巴,为多巴胺、去甲肾上腺素合成限速步骤。
遗传病关联
苯丙氨酸羟化酶(PAH)缺陷导致苯丙酮尿症(PKU),引发神经发育障碍。
生物合成应用
微生物羟化酶用于工业化生产氢化可的松等甾体激素,较化学合成更环保高效。
权威参考文献来源(因平台限制无法提供直接链接,建议通过学术数据库检索):
羟化酶(Hydroxylase)是一类催化羟基化反应的酶,属于单加氧酶家族。其核心功能是将氧分子中的一个氧原子插入底物的C-H键,形成羟基(-OH),同时另一个氧原子被还原成水。以下是详细解释:
羟化酶依赖辅因子(如NADPH)提供电子,反应通式为:
$$ AH + O_2 + NADPH + H^+ rightarrow AOH + NADP^+ + H_2O $$
例如,苯丙氨酸羟化酶催化苯丙氨酸转化为酪氨酸,芳基-4-羟化酶将苯胺转化为氨基苯酚。
临床检测中,21-羟化酶活性测定用于诊断先天性肾上腺皮质增生症。正常参考值:男性0-16 U/L,女性0-13 U/L。异常需通过激素替代治疗(如泼尼松)管理。
羟化酶广泛分布于肝脏微粒体和线粒体,其活性受遗传多态性影响。例如,个体对酒精代谢差异(如乙醛脱氢酶活性)与羟化酶相关代谢途径有关。
如需更深入机制或具体疾病信息,可参考生物化学教材或医学数据库。
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