醛脫氫酶

醛脫氫酶

醛脫氫酶,是一類以多種醛類為底物的酶類,根據酶學性質、亞細胞定位和組織特異性已經對醛脫氫酶進行了分類,近年來很多研究發現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《國家科學院院刊》的一項研究表明酒量大小及有無酒癮,絕非後天鍛鍊養成的,而是由“飲酒基因”所決定,這種基因能影響人對酒精的反應度,從而決定這個人是否是酒鬼。

概述

醛脫氫酶醛脫氫酶

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,西班牙馬德里大學的科學家指出,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,其實喝酒對人體的危害多多,不僅是對胎兒智力,對人體的肝臟、腎臟、胃、前列腺、神經系統、心血管等都有損害。特別是喝酒上臉的人,就對他的損害更大,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的純合子,他們就會將善飲的基因遺傳給子女。

分離測定

分離出菠菜甜菜鹼醛脫氫酶基因(SoBADH)構建成由CaMV35S驅動的雙元植物表達載體pBSB,農桿菌菌株LBA4404攜帶該載體轉化棉花,獲得轉基因棉花植株。65株轉基因植株經過PCR篩選、Southernblotting分析證明有45株為成功的轉化株,外源基因已經被整合到棉花的染色體組中,並以單拷貝插入居多。對部分株系的SoBADH基因的表達進行分析表明均有較高的mRNA和蛋白的表達。經測定這些株系中的甜菜鹼脫氫酶活性顯著提高,達到0.66~1.70nmol/min/mg水平。同時這些轉基因株系在鹽脅迫下比對照長勢強,株高和地上部分的鮮重顯著高於非轉基因對照;在低溫脅迫下,這些轉基因株系表現出顯著的抗凍性能,結果表明菠菜甜菜鹼醛脫氫酶能夠在異源植物棉花中過量表達,並具有較高的酶活性,轉基因棉花可作為抗逆育種的種質材料。

物化性質

一種純化的醛脫氫酶,它具有下述的物理化學性質:
1、分子量為100000±10000Da(由2個同源亞基組成)或分子量為150000±15000Da(由3個同源亞基組成),其中每一個亞基的分子量為55000±2000Da;
2、底物特異性:對醛類化合物有活性,
3、輔因子:吡咯並喹啉醌(PQQ),
4、最適pH從約6.5至約8.0(對於從L-山梨糖醛酮生產維生素C)或最適pH約9.0(對於從L-山梨糖醛酮生產2-酮-L-古洛糖酸),
5、抑制劑:Co↑[2+],Cu↑[2+],Fe↑[3+],Ni↑[2+],Zn↑[2+]和一碘乙酸鹽。

決定因素

在染色體上控制著醛脫氫酶多寡、活性的基因,一個來自父親,一個來自母親。它們可以有三種組合,分別是正常的純合子、無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醛脫氫酶活性低下,而無活性型純合子基因型的人體內則是完全缺乏醛脫氫酶活性。中等量飲酒後(0.8g/Kg體重),無活性型純合子和雜合子兩者血液乙醛濃度均有明顯升高,從而表現出面部潮紅和心跳加快等症狀,但正常純合子升高不明顯。少量飲酒時(0.1g/Kg體重),無活性型純合子血中乙醛濃度就明顯升高。
在遺傳的過程中,父母會隨機將兩個基因中的其中一個傳給子女。所以說,父母如果都是純合子,子女自然也是純合子了。從這個角度來說,善飲和不善飲,是可以遺傳的。當然,喝酒也和體重相關,體重大,體液多,對酒精的稀釋作用也較強,也就能多喝一點酒了。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微的差別,活性更強。故西方人比東方人更善飲。

作用轉化

揭秘酒量喝酒臉紅飲酒之後乙醇脫氫酶的作用轉化成乙醛

生活中,不乏善飲的人,有的人拼得是身體,有的人自然憑藉的是酶多。拼身體的自不必說了,受傷的最終是自己,但即使酶多,貪杯了,對健康也是有害。飲酒之後,乙醇首先乙醇脫氫酶的作用轉化成乙醛。不過,當血乙醇濃度過高時,也啟動另外一種代謝途徑,即通過內質網中的微粒體乙醇氧化酶系統(MEOS)進行代謝,把乙醇氧化分解為乙醛。
但是,乙醇通過MEOS途徑代謝,不僅不會產生能量,而且還要增加對氧的消耗,造成肝內能量衰竭,肝細胞受損,甚至死亡。同時,過多的乙醇,對人體的其他臟器也會產生損害,比如胃出血、前列腺炎、胰腺炎甚至是腦細胞受損。而且遺傳的代謝產物乙醛,不僅對肝臟有毒,對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,乙醛在體內總會有一個短暫的停留時間,天長日久,這種損害也不容忽視。

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