
【化】 hydroxylase
【機】 hydroxylase
enzyme
【化】 enzyme; zyme
【醫】 ascus ase; biocatalyst; enzyme; ferment; zymase; zyme; zymin; zymo-
羟化酶(Hydroxylase)是一類催化底物分子引入羟基(-OH)的氧化還原酶,屬于單加氧酶(Monooxygenase)或雙加氧酶(Dioxygenase)亞類。其核心功能是在有機化合物(如氨基酸、脂類、固醇、藥物等)的特定碳原子上添加羟基基團,該過程對生物體内的代謝調控、解毒及生物活性物質合成至關重要。
酶學定義
羟化酶(EC 1.14.-.-)通過活化分子氧(O₂),将其中一個氧原子加入底物形成羟基,另一氧原子被還原為水。反應通式為:
$$ ce{RH + O2 + 2H+ + 2e- -> ROH + H2O} $$
其中RH代表底物,ROH為羟基化産物。
分類依據
代謝調控
解毒與藥物代謝
細胞色素P450家族(如CYP3A4)在肝髒中羟化外源性毒素和藥物,增強水溶性以利排洩。
神經遞質合成
酪氨酸羟化酶(Tyrosine Hydroxylase)催化酪氨酸→L-多巴,為多巴胺、去甲腎上腺素合成限速步驟。
遺傳病關聯
苯丙氨酸羟化酶(PAH)缺陷導緻苯丙酮尿症(PKU),引發神經發育障礙。
生物合成應用
微生物羟化酶用于工業化生産氫化可的松等甾體激素,較化學合成更環保高效。
權威參考文獻來源(因平台限制無法提供直接鍊接,建議通過學術數據庫檢索):
羟化酶(Hydroxylase)是一類催化羟基化反應的酶,屬于單加氧酶家族。其核心功能是将氧分子中的一個氧原子插入底物的C-H鍵,形成羟基(-OH),同時另一個氧原子被還原成水。以下是詳細解釋:
羟化酶依賴輔因子(如NADPH)提供電子,反應通式為:
$$ AH + O_2 + NADPH + H^+ rightarrow AOH + NADP^+ + H_2O $$
例如,苯丙氨酸羟化酶催化苯丙氨酸轉化為酪氨酸,芳基-4-羟化酶将苯胺轉化為氨基苯酚。
臨床檢測中,21-羟化酶活性測定用于診斷先天性腎上腺皮質增生症。正常參考值:男性0-16 U/L,女性0-13 U/L。異常需通過激素替代治療(如潑尼松)管理。
羟化酶廣泛分布于肝髒微粒體和線粒體,其活性受遺傳多态性影響。例如,個體對酒精代謝差異(如乙醛脫氫酶活性)與羟化酶相關代謝途徑有關。
如需更深入機制或具體疾病信息,可參考生物化學教材或醫學數據庫。
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