醛脫氫酶

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摘要:

醛脫氫酶,是一類以多種醛類為底物的酶類,根據(jù)酶學(xué)性質(zhì)、亞細(xì)胞定位和組織特異性已經(jīng)對(duì)醛脫氫酶進(jìn)行了分類,近年來(lái)很多研究發(fā)現(xiàn)某些醛脫氫酶除了具有催化作用之外,還具有很多其它重要的生理功能。美國(guó)《國(guó)家科學(xué)院院刊》的一項(xiàng)研究表明酒量大小及有無(wú)酒癮,絕非后天鍛煉養(yǎng)成的,而是由“飲酒基因”所決定,這種基因能影響人對(duì)酒精的反應(yīng)度,從而決定這個(gè)人是否是酒鬼。

飲酒之后乙醇脫氫酶的作用轉(zhuǎn)化成乙醛

  

[1]概述

醛脫氫酶是一類以多種醛類為底物的酶類,醛脫氫酶除了具有催化作用之外還具有很多其它重要的生理功能,西班牙馬德里大學(xué)的科學(xué)家指出,如果排除遺傳因素懷孕期間喝酒是造成胎兒智力不健全的主要原因,其實(shí)喝酒對(duì)人體的危害多多,不僅是對(duì)胎兒智力,對(duì)人體的肝臟、腎臟、胃、前列腺、神經(jīng)系統(tǒng)、心血管等都有損害。特別是喝酒上臉的人,就對(duì)他的損害更大,而且上不上臉,竟然還可以遺傳。如果父母都是醛脫氫酶基因型純合子,他們就會(huì)將善飲的基因遺傳給子女?! ?/p>

分離測(cè)定

分離出菠菜甜菜堿醛脫氫酶基因(SoBADH)構(gòu)建成由CaMV35S驅(qū)動(dòng)的雙元植物表達(dá)載體pBSB,農(nóng)桿菌菌株LBA4404攜帶該載體轉(zhuǎn)化棉花,獲得轉(zhuǎn)基因棉花植株。65株轉(zhuǎn)基因植株經(jīng)過(guò)PCR篩選、Southernblotting分析證明有45株為成功的轉(zhuǎn)化株,外源基因已經(jīng)被整合到棉花的染色體組中,并以單拷貝插入居多。對(duì)部分株系的SoBADH基因的表達(dá)進(jìn)行分析表明均有較高的mRNA和蛋白的表達(dá)。經(jīng)測(cè)定這些株系中的甜菜堿脫氫酶活性顯著提高,達(dá)到0.66~1.70nmol/min/mg水平。同時(shí)這些轉(zhuǎn)基因株系在鹽脅迫下比對(duì)照長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng),株高和地上部分的鮮重顯著高于非轉(zhuǎn)基因?qū)φ?在低溫脅迫下,這些轉(zhuǎn)基因株系表現(xiàn)出顯著的抗凍性能,結(jié)果表明菠菜甜菜堿醛脫氫酶能夠在異源植物棉花中過(guò)量表達(dá),并具有較高的酶活性,轉(zhuǎn)基因棉花可作為抗逆育種的種質(zhì)材料。  

物化性質(zhì)

一種純化的醛脫氫酶,它具有下述的物理化學(xué)性質(zhì):

1、分子量為100000±10000Da(由2個(gè)同源亞基組成)或分子量為150000±15000Da(由3個(gè)同源亞基組成),其中每一個(gè)亞基的分子量為55000±2000Da; 

2、底物特異性:對(duì)醛類化合物有活性, 

3、輔因子:吡咯并喹啉醌(PQQ), 

4、最適pH從約6.5至約8.0(對(duì)于從L-山梨糖醛酮生產(chǎn)維生素C)或最適pH約9.0(對(duì)于從L-山梨糖醛酮生產(chǎn)2-酮-L-古洛糖酸), 

5、抑制劑:Co↑[2+],Cu↑[2+],F(xiàn)e↑[3+],Ni↑[2+],Zn↑[2+]和一碘乙酸鹽?! ?/p>

決定因素

染色體上控制著醛脫氫酶多寡、活性的基因,一個(gè)來(lái)自父親,一個(gè)來(lái)自母親。它們可以有三種組合,分別是正常的純合子、無(wú)活性型純合子和兩者的雜合子。在東方人中,這三種基因型的比例分別是45∶10∶45。雜合子基因型的人體內(nèi)醛脫氫酶活性低下,而無(wú)活性型純合子基因型的人體內(nèi)則是完全缺乏醛脫氫酶活性。中等量飲酒后(0.8g/Kg體重),無(wú)活性型純合子和雜合子兩者血液乙醛濃度均有明顯升高,從而表現(xiàn)出面部潮紅和心跳加快等癥狀,但正常純合子升高不明顯。少量飲酒時(shí)(0.1g/Kg體重),無(wú)活性型純合子血中乙醛濃度就明顯升高。

在遺傳的過(guò)程中,父母會(huì)隨機(jī)將兩個(gè)基因中的其中一個(gè)傳給子女。所以說(shuō),父母如果都是純合子,子女自然也是純合子了。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō),善飲和不善飲,是可以遺傳的。當(dāng)然,喝酒也和體重相關(guān),體重大,體液多,對(duì)酒精的稀釋作用也較強(qiáng),也就能多喝一點(diǎn)酒了。此外西方人純合子的基因型比例較高,而且他們所生成的醛脫氫酶和東方人的有細(xì)微的差別,活性更強(qiáng)。故西方人比東方人更善飲。  

作用轉(zhuǎn)化

生活中,不乏善飲的人,有的人拼得是身體,有的人自然憑借的是酶多。拼身體的自不必說(shuō)了,受傷的最終是自己,但即使酶多,貪杯了,對(duì)健康也是有害。飲酒之后,乙醇首先乙醇脫氫酶的作用轉(zhuǎn)化成乙醛。不過(guò),當(dāng)血乙醇濃度過(guò)高時(shí),也啟動(dòng)另外一種代謝途徑,即通過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的微粒體乙醇氧化酶系統(tǒng)(MEOS)進(jìn)行代謝,把乙醇氧化分解為乙醛。

但是,乙醇通過(guò)MEOS途徑代謝,不僅不會(huì)產(chǎn)生能量,而且還要增加對(duì)氧的消耗,造成肝內(nèi)能量衰竭,肝細(xì)胞受損,甚至死亡。同時(shí),過(guò)多的乙醇,對(duì)人體的其他臟器也會(huì)產(chǎn)生損害,比如胃出血、前列腺炎胰腺炎甚至是腦細(xì)胞受損。而且遺傳的代謝產(chǎn)物乙醛,不僅對(duì)肝臟有毒,對(duì)人體同樣是有毒性的。因此,即使你的醛脫氫酶再多,其代謝成乙酸的速度再快,乙醛在體內(nèi)總會(huì)有一個(gè)短暫的停留時(shí)間,天長(zhǎng)日久,這種損害也不容忽視。

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