
醛脱氢酶(Aldehyde Dehydrogenase, ALDH)是一类关键的代谢酶,负责催化醛类物质的氧化脱氢反应,将其转化为相应的羧酸。该酶在生物体内广泛存在,尤其在酒精代谢、解毒过程以及细胞保护中扮演核心角色。
汉英对照与生化本质
$$ce{R-CHO + NAD^{+} + H2O -> R-COOH + NADH + H^{+}}$$
该反应不可逆,是清除毒性醛类物质的关键步骤。
底物特异性
ALDH家族包含多种同工酶(如ALDH1A1、ALDH2、ALDH3A1等),可作用于不同链长和结构的醛类,包括:
酒精代谢的核心环节
ALDH2(线粒体型)是人体代谢乙醛的主要酶类。乙醛是乙醇的中间代谢物,具有强致癌性和细胞毒性。ALDH2活性缺失(如东亚常见的ALDH2 rs671基因突变)可导致乙醛蓄积,引发面部潮红、心悸等酒精不耐受症状,并增加食管癌风险。
细胞保护与氧化应激调控
ALDH通过清除活性醛(如4-羟基壬烯醛),减轻氧化损伤,维持细胞稳态。其在干细胞分化、角膜透明度维持及抗癌药物耐药性中均有重要作用。
疾病关联性
ALDH酶通常以同源二聚体或四聚体形式存在,其活性中心包含保守的半胱氨酸残基(亲核催化剂)和谷氨酸残基(广义碱催化剂)。基因表达受核受体(如PPARγ、RAR)调控,酶活性可被二硫化物、硝酸盐类药物抑制。
权威参考文献来源:
醛脱氢酶(Aldehyde Dehydrogenase,ALDH)是一类以醛类化合物为底物的氧化酶,广泛存在于生物体内,其核心功能是催化醛类氧化为相应的羧酸。以下是详细解释:
醛脱氢酶通过转移醛分子的氢原子给辅酶NAD⁺或NADP⁺,将其还原为NADH或NADPH,同时将醛转化为羧酸。例如,在酒精代谢中,乙醛脱氢酶(ALDH2)可将有毒的乙醛转化为无毒的乙酸,这是解酒的关键步骤。
醛脱氢酶有多种亚型,如ALDH1A1、ALDH2等,其中ALDH2是酒精代谢的关键酶。基因突变(如ALDH2*2)会导致酶活性显著降低,约30%-50%的东亚人群携带此突变,表现为饮酒后易脸红和酒精不耐受。
通过血液或肝组织检测ALDH活性,可评估酒精代谢能力及肝脏健康状态。糖尿病、肝坏死等疾病也可能伴随酶活性异常。
醛脱氢酶是维持醛类代谢平衡的核心酶类,其功能缺陷与酒精耐受性、多种疾病风险密切相关。若需更完整分类或分子机制,可参考生物化学教材或专业数据库。
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