
【醫】 choline dehydrogenase; choline oxidase
膽堿脫氫酶(Choline Dehydrogenase,EC 1.1.99.1)是一種催化膽堿氧化反應的氧化還原酶,其系統命名為膽堿:受體 氧化還原酶。該酶主要參與膽堿代謝途徑,通過将膽堿轉化為甜菜堿醛,在生物體内發揮以下核心功能:
代謝調控作用
膽堿脫氫酶位于線粒體内膜,通過NAD⁺依賴的脫氫反應,推動膽堿向甜菜堿的轉化。該過程對維持細胞滲透壓平衡具有關鍵作用,特别是在腎髒和肝髒組織中。甜菜堿作為甲基供體,參與同型半胱氨酸的再甲基化循環,與心血管健康密切相關。
生理病理關聯性
研究表明,膽堿脫氫酶活性異常可能影響脂蛋白代謝,與動脈粥樣硬化、非酒精性脂肪肝等疾病存在潛在關聯。中國科學院生物物理研究所2022年發表的《酶學進展》指出,該酶的基因多态性可能改變人體對膳食膽堿的利用率。
工業應用價值
在生物工程領域,重組膽堿脫氫酶被用于構建生物傳感器,檢測食品中的膽堿含量。美國國家生物技術信息中心(NCBI)酶數據庫收錄了來自大腸杆菌K12菌株的該酶三維結構數據(PDB ID: 1OC1),為酶改造提供分子基礎。
該酶的系統分類屬于氧化還原酶大類,其催化反應遵循以下公式:
$$
text{膽堿} + text{受體} rightleftharpoons text{甜菜堿醛} + text{還原型受體}
$$
反應最適pH範圍為8.0-9.0,需二價陽離子作為輔因子。英國皇家化學會《生物催化雜志》最新研究證實,該酶在pH 8.5時具有最大催化效率。
“膽堿脫氫酶”(正确的簡化為“膽堿”,而非“鹼”)是一種生物酶,其名稱可從以下方面解析:
膽堿脫氫酶專一性催化膽堿的氧化脫氫反應,例如在膽堿代謝途徑中: $$text{膽堿 + 受體} rightarrow text{甜菜堿醛 + 還原型受體}$$ 該反應可能涉及輔酶(如NAD⁺)作為氫受體,最終生成甜菜堿醛(後續轉化為甜菜堿,參與細胞滲透調節)。
膽堿代謝異常與脂肪肝、神經退行性疾病相關,而該酶在微生物和植物中幫助生物體應對高鹽或幹旱脅迫,積累甜菜堿保護細胞結構。
注意:網頁信息未明确其具體EC編號和應用場景,建議通過生物化學數據庫(如BRENDA)獲取更專業的文獻支持。
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