Dehydrogenases

Dehydrogenases เป็นเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการออกซิเดชั่น เกิดขึ้นในรูปแบบต่างๆในร่างกายมนุษย์และตัวอย่างเช่นกระตุ้นการสลายแอลกอฮอล์ในตับ

Dehydrogenases คืออะไร?

Dehydrogenases เป็นเอนไซม์เฉพาะ ตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชั่นตามธรรมชาติของพื้นผิว สารที่ออกซิไดซ์จะสูญเสียอิเล็กตรอน ในปฏิกิริยาทางชีววิทยาดีไฮโดรจีเนสแยกแอนไอออนของไฮโดรเจนออกจากสารตั้งต้น แอนไอออนเป็นอนุภาคที่มีประจุลบ

ในกรณีนี้อะตอมของไฮโดรเจนรับอิเล็กตรอนและด้วยเหตุนี้จึงได้รับประจุไฟฟ้าลบ ปฏิกิริยาที่แท้จริงเกิดขึ้นที่ศูนย์กลางที่ใช้งานอยู่ของเอนไซม์ เมื่อดีไฮโดรจีเนสแยกไอออนของไฮโดรเจนออกจากสารตั้งต้นปัจจัยร่วมจะรับอิเล็กตรอนและไฮโดรเจนเข้าไป ปัจจัยร่วมเป็นโมเลกุลที่มีส่วนช่วยในกระบวนการของเอนไซม์ แต่ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับความแตกแยก ปัจจัยร่วมของ dehydrogenases ได้แก่ nicotinamide adenine dinucleotide (NAD +) และ flavin adenine dinucleotide (FAD)

ตรงกันข้ามกับ dehydrogenases dehydratases จะแยกโมเลกุลของน้ำทั้งหมดออกจากสารตั้งต้น นอกจากนี้ดีไฮโดรจีเนสยังสามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาตอบโต้และมีส่วนช่วยในการลดลงแทนการออกซิเดชั่น ในระหว่างการลดขนาดอนุภาคจะรับอิเล็กตรอนแทนที่จะยอมแพ้ ชีววิทยากำหนดให้ dehydrogenases เป็น oxide reductases เอนไซม์ประเภทนี้มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด

ฟังก์ชันเอฟเฟกต์และงาน

Dehydrogenases เป็นกลุ่มที่ประกอบด้วยเอนไซม์พิเศษหลายชนิด เอนไซม์แต่ละชนิดมีหน้าที่แตกต่างกันในร่างกายมนุษย์ ชีววิทยาแบ่ง dehydrogenases ต่างๆออกเป็นกลุ่มย่อยต่อไป

ตัวอย่างเช่น Aldehyde dehydrogenases (ALDH) สร้างกลุ่ม dehydrogenases ที่ส่วนใหญ่พบในตับ ตามกฎแล้ว ALDH มีหน้าที่รับผิดชอบต่อสารตั้งต้นบางชนิดเท่านั้นและไม่สามารถนำไปสู่การเกิดออกซิเดชันของพื้นผิวอื่นได้ ตัวอย่างเช่น ALDH1A1, -1A2 และ -1A3 process retinal ซึ่งพบในวิตามินเอ อย่างไรก็ตามมีข้อยกเว้นสำหรับกฎนี้ตัวอย่างเช่น ALDH2 สามารถทำงานกับสารตั้งต้นที่แตกต่างกันและไม่ จำกัด เพียงสารเดียว

ในตับ dehydrogenases จะสลายแอลกอฮอล์เช่นเอทานอล ช่วยทำความสะอาดเลือดซึ่งเป็นงานที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของตับ โมเลกุลของเอทานอลแรกจะเทียบท่าที่ศูนย์กลางของแอลกอฮอล์ไฮโดรเจนเนส (ADH) ด้วยความช่วยเหลือของเอนไซม์เอธานอลจะออกซิไดซ์โดยการแยกอะตอมของไฮโดรเจนที่มีประจุลบออกและให้เป็นปัจจัยร่วม NAD +: ด้วยวิธีนี้ ADH จะแปลงเอทานอลเป็นอะซีตัลดีไฮด์ อะซีตัลดีไฮด์หรือเอธานอลเป็นพิษและก่อให้เกิดอาการเจ็บป่วยต่างๆ

โดยปกติอาหารจะมีเอทานอลเพียงเล็กน้อยซึ่งร่างกายสามารถเปลี่ยนสภาพได้อย่างรวดเร็ว ดังนั้นปริมาณเอทานอลจึงมีเพียงเล็กน้อย ในทางกลับกันอะซิทัลดีไฮด์เป็นสารตั้งต้นของ ALDH ALDH เร่งการเปลี่ยนอะซิทัลดีไฮด์เป็นกรดอะซิติกก่อนที่กรดอะซิติกจะแยกตัวและแตกตัวเป็นน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ต่อไป ในรูปแบบนี้โมเลกุลจะไม่เป็นอันตรายอย่างสมบูรณ์

การศึกษาการเกิดคุณสมบัติและค่าที่เหมาะสม

ดีไฮโดรจีเนสส่วนใหญ่อยู่ในส่วนของเหลวของพลาสมาของเซลล์หรือในไมโทคอนเดรีย ร่างกายของผู้หญิงผลิต ADH น้อยกว่าร่างกายของผู้ชาย สิ่งนี้ก่อให้เกิดความจริงที่ว่าโดยเฉลี่ยแล้วผู้หญิงจะไวต่อแอลกอฮอล์มากขึ้น

ค่าที่แน่นอนของ dehydrogenases ที่แตกต่างกันไม่เพียง แต่แตกต่างกันระหว่างกลุ่มเอนไซม์ที่แตกต่างกันเท่านั้น แต่ยังรวมถึงบุคคลและกลุ่มชาติพันธุ์ต่างๆด้วย ในเอเชียตะวันออกและในกลุ่มชนพื้นเมืองในอเมริกาและออสเตรเลียระดับของ ADH โดยเฉลี่ยต่ำกว่าตัวอย่างเช่นในชาวยุโรป จีโนมของมนุษย์มียีนที่รู้จัก 19 ยีนซึ่งกำหนด ALDH ยีนเหล่านี้อยู่บนโครโมโซมที่สิบสอง พวกเขากำหนดลำดับที่กรดอะมิโนใช้ภายในโซ่โปรตีน

คุณสมบัติของโครงสร้างโปรตีนเป็นผลมาจากลำดับนี้ รูปร่างของดีไฮโดรจีเนสและหน้าที่ของมันจึงขึ้นอยู่กับลำดับของกรดอะมิโนในระหว่างการสังเคราะห์ ตัวอย่างเช่น ALDH2 ประกอบด้วยกรดอะมิโน 500 ชนิด ตามกฎแล้วเซลล์จะสังเคราะห์ดีไฮโดรจีเนสซึ่งพวกเขาต้องการในภายหลัง การขนส่งสารจึงไม่จำเป็น

โรคและความผิดปกติ

เมื่อแอลกอฮอล์ถูกทำลายลงในร่างกายมนุษย์ acetaldehyde จะถูกสร้างขึ้นเป็นขั้นตอนกลาง สารนี้มีพิษ ดังนั้นเอนไซม์ ALDH จึงต้องเปลี่ยนเป็นกรดอะซิติกให้เร็วที่สุด อย่างไรก็ตามด้วยแอลกอฮอล์ในปริมาณที่มากขึ้นสิ่งนี้มักจะไม่ได้ผลอย่างสมบูรณ์ ดังนั้นอาการเมาค้างจะยังคงอยู่หลังจากดื่มแอลกอฮอล์เพียงไม่กี่ชั่วโมง

ยายังเรียกมันว่า Veisalgia อาการโดยทั่วไปคือปวดศีรษะไม่สบายท้องอาเจียนและเบื่ออาหาร ความสามารถในการมีสมาธิและการตอบสนองมักมี จำกัด คนที่ไวต่อแอลกอฮอล์นั้นขึ้นอยู่กับจำนวน dehydrogenases ที่เซลล์ตับสร้างขึ้น ดีไฮโดรจีเนสยังมีบทบาทในการพัฒนาหรือรักษาโรคต่างๆ ตัวอย่างเช่นไขมันอัลดีไฮด์ดีไฮโดรจีเนส (FALDH) มีบทบาทสำคัญในการพัฒนากลุ่มอาการของ Sjogren

อาการหลักของภาพทางคลินิกคือภาวะปัญญาอ่อนและอัมพาตกระตุกแบบก้าวหน้า อัมพาต Spastic เป็นโรคเกี่ยวกับระบบประสาทและมีลักษณะเป็นอัมพาตกระตุกที่ขา กลุ่มอาการSjögren-Larsson ยังหมายความว่าชั้นที่มีเขาของผิวหนังจะเด่นชัดขึ้นและก่อตัวเป็นสะเก็ดผิวหนังที่มองเห็นได้ชัดเจน (ichthyosis) นอกเหนือจากอาการสำคัญทั้งสามนี้แล้วความผิดปกติของจอประสาทตายังพบได้บ่อย สาเหตุของโรคอยู่ในยีนที่เป็นรหัสสำหรับ FALDH เนื่องจากการกลายพันธุ์ร่างกายไม่สามารถสังเคราะห์เอนไซม์คอมเพล็กซ์ด้วย FALDH ได้อย่างถูกต้อง เป็นผลให้ความเข้มข้นของแอลกอฮอล์ไขมันและอัลดีไฮด์ไขมันในเลือดเพิ่มขึ้น