乙醇脱氢酶的简介

1. 乙醇脱氢酶的简介

乙醇脱氢酶（Alcohol dehydrogenase，简称ADH）的系统名为：乙醇：辅酶I氧化还原酶（alcohol：NAD+ oxidoreductase），大量存在于人和动物肝脏、植物及微生物细胞之中，是一种含锌金属酶，具有广泛的底物特异性。乙醇脱氢酶够以烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)为辅酶,催化伯醇和醛之间的可逆反应：CH3CH2OH+ NAD+→ CH3CHO +NADH+ H+。在人和哺乳动物体内,乙醇脱氢酶与乙醛脱氢酶(ALDH)构成了乙醇脱氢酶系,参与体内乙醇代谢，是人和动物体内重要的代谢酶。作为生物体内主要短链醇代谢的关键酶，它在很多生理过程中起着重要作用。它是一种广泛专一性的含锌金属酶。乙醇脱氢酶乙醇氧化体系是在肝脏中代谢酒精的一条主要途径。乙醇脱氢酶氧化体系包括醇脱氢酶(ADH)和醛脱氢酶(ALDH)。

2. 乙醇脱氢酶的介绍

乙醇脱氢酶，大量存在于人和动物肝脏、植物及微生物细胞之中作为生物体内主要短链醇代谢的关键酶，它在很多生理过程中起着重要作用。是一种含锌金属酶，具有广泛的底物特异性。

3. 乙醇脱氢酶的演化发现

 在人类中，乙醇脱氢酶以多种二聚体的形式催在，由至少7种不同的基因编码。乙醇脱氢酶一共具有五个类别（Class I-V），但在人的胃肝脏中存在的主要是Class I。它催化乙醇乙醛氧化作用为：CH3CH2OH+ NAD+ → CH3CHO + NADH + H+。这使得人类可以饮用含酒精的饮品，但最初其进化的目的可能是为了分解食物或者细菌在消化道中产生的醇类。还有一些人认为，其进化的目的是参与维生素的新陈代谢过程，由于乙醇的卡路里几乎为零，也许能够提供少量的纯净的能量。乙醇脱氢酶也参与了其他类型醇的反应：例如，它氧化甲醇生产甲醛和乙二醇 ，最终生成乙醇酸和草酸。人类至少有六种略有不同的乙醇脱氢酶。 每个都是一个二聚体，每两个二聚体含有两个二价锌离子。其中一个离子是酶与底物结合必不可少的。乙醇脱氢酶的活性因人而异。比如年轻女性就不能够像青年男子那样快速地分解酒精，因为她们体内的乙醇脱氢酶活性不如他们体内的活性高。不过，这种情况在中年之后会出现逆转。当然，并不只有表达水平能影响乙醇脱氢酶的活性，同样取决于不同人的等位基因多样性。这些等位基因的差异性与地域有关，比如，已有的研究表明，在欧洲具有高表达活性乙醇脱氢酶基因的人数远多余亚洲以及美洲。这可能与关联进化有关，简单地说由于欧洲人大多大量饮用酒精度较高的烈酒，就会自然选择那些具有高表达活性乙醇脱氢酶基因的人。 与人类不同，酵母和细菌（乳酸菌，以及某些条件下的大肠杆菌除外）不将葡萄糖发酵为乳酸，他们将葡萄糖发酵为乙醇和二氧化碳。总反应式为：Glucose + 2 ADP + 2 Pi → 2 ethanol +2 CO2+ 2ATP+ 2H2O。在酵母和许多细菌中 ，乙醇脱氢酶在发酵起着重要作用：从糖酵解产生的丙酮酸转化为乙醛和二氧化碳，随后乙醛在ADHI的作用下转化为乙醇。后一步的目的是重新产生NAD+，于是糖酵解的能量生成得以继续。人类利用这一过程发明了酵母发酵工艺，使水果和谷物发酵成酒，但有趣的是，有时候酵母也会“饮用”自己产生的酒精。存在于酵母中的主要乙醇脱氢酶略大于人类的乙醇脱氢酶，它具有四个亚基而不是两个，同时，它同样具有锌活性位点。不同于人和哺乳动物之处是酵母和细菌中的乙醇脱氢酶常常会组成一个“长链家族”。另外，在啤酒酵母中也存在由ADHI基因发展而来的ADHII，它的作用是将乙醇转化回乙醛，只有当周围糖浓度较低时这种酶才会发挥作用，乙醛可以毒杀环境中的糖分竞争者，当糖浓度恢复至正常水平，这种酶就不再发挥作用。 药物依赖是关于乙醇脱氢酶的另一个问题，研究人员认为这可能与酗酒有关。一个特别的研究表明，药物依赖与7个乙醇脱氢酶的相关基因有关。这些结果可能有助于有针对性的治疗这些特定的基因。然而，这还有待于更多的深入研究。

4. 醇脱氢酶的介绍

醇脱氢酶（英语：Alcoholdehydrogenase，简称ADH），又名酒精去氢酵素，是一组化合物，CAS编号是9031-72-5，存在于人体或其他动物的消化系统内。酒精在人体内分解，90-95%以上经由氧化途径[1]，而脱氢过程是当中的最主要步骤，由这种醇脱氢酶及醛脱氢酶负责。

5. 乙醛脱氢酶的在乙醇代谢中的作用

肝中的乙醇脱氢酶负责将乙醇（酒的成分）氧化为乙醛，生成的乙醛作为底物进一步在乙醛脱氢酶催化下转变为无害的乙酸（即醋的成分）。乙醛毒性高于乙醇，是造成宿醉的主要原因之一。而且乙醛被怀疑具有致癌性，它与人类肿瘤的发生存在一定的关系。负责人体内乙醛转化的主要是肝中的乙醛脱氢酶（ALDH），它有两种同功酶，分别分布于胞质溶胶（ALDH1）与线粒体（ALDH2）。两者在催化速率上有很明显的差异，ALDH2对乙醛的K_M低于ALDH1，约后者的1/10，是主要负责乙醛转化的同工酶。乙醛脱氢酶基因位于12号染色体(12q24.2)，它的主要多态性是rs671，即位于外显子12的G1510A。正常的等位基因记为ALDH2*1，单碱基突变的等位基因记为ALDH2*2。突变基因翻译出的酶中，残基487的谷氨酸变为赖氨酸，造成催化活性基本丧失。ALDH2*2在人类各族群中的分布是不同的，它基本全部出现在亚洲人上。研究显示中国人ALDH2*2的频率为18%，其中广东汉族最高（31%），武汉汉族12%，洛阳人15%，上海人25%，台湾人30%，朝鲜人16%，日本人27%，泰国人4%，藏人/蒙古人/菲律宾人/马来人/台湾原住民1-10%，白人~0%，黑人~0%。乙醛脱氢酶是随机组合的四聚体，一个突变型的亚基影响了四聚体的稳定性，进而影响酶的正常表达。研究发现无论携带ALDH2*2的是纯合子(AA)还是杂合子(GA)，四聚的ALDH2均无活性，即ALDH2*2是显性遗传。杂合子GA的ALDH2四个亚基都稳定的概率是(0.5)^4=6%，因而即使杂合子的野生型与突变等位基因等量表达，其正常的ALDH2的表达量也仅有6%。有ALDH2*2突变表达出的亚基的酶无法正常代谢乙醇的氧化产物乙醛，血液乙醛浓度增高，造成一系列饮酒后的不良反应，如脸红、头晕、心跳加快等。而纯合子AA的ALDH2活性近乎为零，最好是滴酒不沾。有ALDH2*2者更易产生饮酒的不良反应，酗酒的可能性也较小。由于ALDH2*2携带者对乙醛代谢较差，有人认为乙醛对肝的损伤是酒精肝在亚洲人群中常见的原因。基于类似机理，有人还研究了食管癌、咽喉癌与肝癌的易感基因与ALDH2*2的关系，发现有一定的关联。药物双硫仑（disulfiram）可强烈抑制ALDH1的活性，但对ALDH2无影响。它作为戒酒药物即在于它对ALDH的抑制，服药后所摄入乙醇的代谢产物乙醛无法被代谢掉，蓄积在体内从而造成类似严重醉酒的不适症状，使酒瘾者无意继续饮酒，用作戒酒的嫌恶疗法。

6. 醇脱氢酶的机理

醇脱氢酶alcoholdehydrogenase系可逆地催化醇脱氢形成醛（或酮）的酶，参与醇的发酵。EC1．1．1．1。CH3CH2OH+NAD=CH3CHO+NADH+H+。底物专一性较广，亦作用于其他的醇。除酵母外，也广泛存在于高等植物（特别在发芽时活性增强）、动物肝脏、细菌等生物界。已从酵母（E．Negelein，H．J．Wulff1937）或肝脏中以结晶状态被提取出来。由酵母获得的结晶分子量约15万，由4个亚基组成，与4个NAD+及锌结合的SH酶。肝脏的酶分子量约7万3千。在肠系膜明串珠菌（Leuconostocmesenteroi-des）、酵母和高等植物中也发现有代替NAD+而使用NADP+为辅酶的酶（EC1．1．1．2，EC1．1．1．71）。

7. 乙醇脱氢酶胶囊的介绍

乙醇脱氢酶胶囊是一种由乙醇脱氢酶构成的胶囊。乙醇脱氢酶（Alcohol dehydrogenase，简称ADH）的系统名为：乙醇：辅酶I氧化还原酶（alcohol：NAD+ oxidoreductase），大量存在于人和动物肝脏、植物及微生物细胞之中，是一种含锌金属酶，具有广泛的底物特异性。

8. 醇脱氢酶的山梨醇脱氢酶

【参考值】　紫外法：血清：成人0～2.6U/L 儿童0～6U/L【临床意义】血清SD活性升高主要见于急性肝炎，阳性率达87%左右，多在肝炎早期或黄疸出现前酶活性业已升高，发病1周后达峰值，高于参考值上限的6倍，升高幅度大致与转氨相平行，3周内降至参考值范围。慢性肝炎和迁延性肝炎患者的血清SD活性仅偶见升高。肝硬变患者血清SD活性升高的阳性率为42%，升高幅度及平均值均低于急性肝炎。充血性心力衰竭由于缺氧而导致肝细胞的继发性损害时，酶活性可显著升高。梗阻性黄疸病程短且未引起肝细胞损害时，病人的血清SD活性一般不增高。内毒素可引起血清SD活性升高。肺梗塞时病人血清SD活性亦可明显升高。