
【医】 choline dehydrogenase; choline oxidase
胆碱脱氢酶(Choline Dehydrogenase,EC 1.1.99.1)是一种催化胆碱氧化反应的氧化还原酶,其系统命名为胆碱:受体 氧化还原酶。该酶主要参与胆碱代谢途径,通过将胆碱转化为甜菜碱醛,在生物体内发挥以下核心功能:
代谢调控作用
胆碱脱氢酶位于线粒体内膜,通过NAD⁺依赖的脱氢反应,推动胆碱向甜菜碱的转化。该过程对维持细胞渗透压平衡具有关键作用,特别是在肾脏和肝脏组织中。甜菜碱作为甲基供体,参与同型半胱氨酸的再甲基化循环,与心血管健康密切相关。
生理病理关联性
研究表明,胆碱脱氢酶活性异常可能影响脂蛋白代谢,与动脉粥样硬化、非酒精性脂肪肝等疾病存在潜在关联。中国科学院生物物理研究所2022年发表的《酶学进展》指出,该酶的基因多态性可能改变人体对膳食胆碱的利用率。
工业应用价值
在生物工程领域,重组胆碱脱氢酶被用于构建生物传感器,检测食品中的胆碱含量。美国国家生物技术信息中心(NCBI)酶数据库收录了来自大肠杆菌K12菌株的该酶三维结构数据(PDB ID: 1OC1),为酶改造提供分子基础。
该酶的系统分类属于氧化还原酶大类,其催化反应遵循以下公式:
$$
text{胆碱} + text{受体} rightleftharpoons text{甜菜碱醛} + text{还原型受体}
$$
反应最适pH范围为8.0-9.0,需二价阳离子作为辅因子。英国皇家化学会《生物催化杂志》最新研究证实,该酶在pH 8.5时具有最大催化效率。
“胆碱脱氢酶”(正确的简化为“胆碱”,而非“硷”)是一种生物酶,其名称可从以下方面解析:
胆碱脱氢酶专一性催化胆碱的氧化脱氢反应,例如在胆碱代谢途径中: $$text{胆碱 + 受体} rightarrow text{甜菜碱醛 + 还原型受体}$$ 该反应可能涉及辅酶(如NAD⁺)作为氢受体,最终生成甜菜碱醛(后续转化为甜菜碱,参与细胞渗透调节)。
胆碱代谢异常与脂肪肝、神经退行性疾病相关,而该酶在微生物和植物中帮助生物体应对高盐或干旱胁迫,积累甜菜碱保护细胞结构。
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