
醛脫氫酶(Aldehyde Dehydrogenase, ALDH)是一類關鍵的代謝酶,負責催化醛類物質的氧化脫氫反應,将其轉化為相應的羧酸。該酶在生物體内廣泛存在,尤其在酒精代謝、解毒過程以及細胞保護中扮演核心角色。
漢英對照與生化本質
$$ce{R-CHO + NAD^{+} + H2O -> R-COOH + NADH + H^{+}}$$
該反應不可逆,是清除毒性醛類物質的關鍵步驟。
底物特異性
ALDH家族包含多種同工酶(如ALDH1A1、ALDH2、ALDH3A1等),可作用于不同鍊長和結構的醛類,包括:
酒精代謝的核心環節
ALDH2(線粒體型)是人體代謝乙醛的主要酶類。乙醛是乙醇的中間代謝物,具有強緻癌性和細胞毒性。ALDH2活性缺失(如東亞常見的ALDH2 rs671基因突變)可導緻乙醛蓄積,引發面部潮紅、心悸等酒精不耐受症狀,并增加食管癌風險。
細胞保護與氧化應激調控
ALDH通過清除活性醛(如4-羟基壬烯醛),減輕氧化損傷,維持細胞穩态。其在幹細胞分化、角膜透明度維持及抗癌藥物耐藥性中均有重要作用。
疾病關聯性
ALDH酶通常以同源二聚體或四聚體形式存在,其活性中心包含保守的半胱氨酸殘基(親核催化劑)和谷氨酸殘基(廣義堿催化劑)。基因表達受核受體(如PPARγ、RAR)調控,酶活性可被二硫化物、硝酸鹽類藥物抑制。
權威參考文獻來源:
醛脫氫酶(Aldehyde Dehydrogenase,ALDH)是一類以醛類化合物為底物的氧化酶,廣泛存在于生物體内,其核心功能是催化醛類氧化為相應的羧酸。以下是詳細解釋:
醛脫氫酶通過轉移醛分子的氫原子給輔酶NAD⁺或NADP⁺,将其還原為NADH或NADPH,同時将醛轉化為羧酸。例如,在酒精代謝中,乙醛脫氫酶(ALDH2)可将有毒的乙醛轉化為無毒的乙酸,這是解酒的關鍵步驟。
醛脫氫酶有多種亞型,如ALDH1A1、ALDH2等,其中ALDH2是酒精代謝的關鍵酶。基因突變(如ALDH2*2)會導緻酶活性顯著降低,約30%-50%的東亞人群攜帶此突變,表現為飲酒後易臉紅和酒精不耐受。
通過血液或肝組織檢測ALDH活性,可評估酒精代謝能力及肝髒健康狀态。糖尿病、肝壞死等疾病也可能伴隨酶活性異常。
醛脫氫酶是維持醛類代謝平衡的核心酶類,其功能缺陷與酒精耐受性、多種疾病風險密切相關。若需更完整分類或分子機制,可參考生物化學教材或專業數據庫。
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