Dehydrogenaza formaldehydowa
| dehydrogenaza formaldehydowa Dehydrogenaza | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 formaldehydowa homotetramer, Pseudomonas putida
| |||||||||
| Identyfikatory | |||||||||
| nr WE | 1.2.1.46 | ||||||||
| nr CAS | 9028-84-6 | ||||||||
| Bazy danych | |||||||||
| IntEnz | Widok IntEnz | ||||||||
| BRENDA | Wpis BRENDY | ||||||||
| ExPASy | Widok NiceZyme | ||||||||
| KEGG | Wpis KEGG | ||||||||
| MetaCyc | szlak metaboliczny | ||||||||
| PRYM | profil | ||||||||
| Struktury PDB | RCSB PDB PDBe PDB suma | ||||||||
| Ontologia genów | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
W enzymologii dehydrogenaza formaldehydowa ( EC 1.2.1.46 ) jest enzymem katalizującym reakcję chemiczną
- formaldehyd + NAD + + H. 2 O mrówczan + NADH + H +
Trzema substratami tego enzymu są formaldehyd , NAD + i H2O , trzema , podczas gdy jego produktami są mrówczan NADH i H + .
Enzym ten należy do rodziny oksydoreduktaz , szczególnie tych działających na grupę aldehydową lub okso dawcy z NAD+ lub NADP+ jako akceptorem. Systematyczna nazwa tej klasy enzymów to formaldehyd: oksydoreduktaza NAD+ . Inne powszechnie używane nazwy to dehydrogenaza formaldehydowa połączona z NAD+ , reduktaza s-nitrozoglutationu (reduktaza GSNO) i dehydrogenaza formaldehydowa zależna od NAD+ . Enzym ten bierze udział w metabolizmie metanu.
Wszechobecna funkcja
Reduktaza S-nitrozoglutationu (GSNOR) jest dehydrogenazą alkoholową klasy III (ADH) kodowaną przez gen ADH5 u ludzi. Jest to pierwotny ADH, który jest wszechobecny w roślinach i zwierzętach. GSNOR redukuje S-nitrozoglutation (GSNO) do niestabilnego związku pośredniego, S-hydroksyloaminoglutationu, który następnie przegrupowuje się, tworząc sulfinamid glutationu lub w obecności GSH tworzy utleniony glutation (GSSG) i hydroksyloaminę. Poprzez ten proces kataboliczny GSNOR reguluje komórkowe stężenia GSNO i odgrywa kluczową rolę w regulacji poziomów endogennych S-nitrozotioli i kontrolowaniu sygnalizacji opartej na S-nitrozylacji białek. Jako przykład sygnalizacji opartej na S-nitrozylacji, Barglow i in. wykazali, że GSNO selektywnie S-nitrozylany redukują tioredoksynę w cysteinie 62. Nitrozylowana tioredoksyna, poprzez ukierunkowaną interakcję białko-białko, trans-nitrozyluje cysteinę w miejscu aktywnym kaspazy-3, dezaktywując w ten sposób kaspazę-3 i zapobiegając indukcji apoptozy.
Jak można się spodziewać po enzymie zaangażowanym w regulację poziomów NO i sygnalizację, efekty plejotropowe obserwuje się w modelach z nokautem GSNOR. Usunięcie genu GSNOR zarówno u drożdży, jak i u myszy zwiększyło komórkowy poziom GSNO i nitrozylowanych białek, a komórki drożdży wykazywały zwiększoną podatność na stres nitrozowy. Myszy zerowe wykazują zwiększone poziomy S-nitrozowanych białek, zwiększoną liczbę receptorów beta-adrenergicznych w płucach i sercu, zmniejszoną tachyfilaksję na agonistów receptora β2-adrenergicznego, zmniejszoną reaktywność na metacholinę i prowokacji alergenem oraz zmniejszenie rozmiaru zawału po zamknięciu tętnicy wieńcowej. Ponadto myszy zerowe wykazują zwiększone uszkodzenie tkanek i śmiertelność po prowokacji bakteriami lub endotoksyną i mają obniżone ciśnienie w znieczuleniu, ale ciśnienie jest prawidłowe w stanie świadomości. Bardziej związane z aktywnością dehydrogenazy alkoholowej, myszy GSNOR null wykazują 30% redukcję LD50 dla formaldehydu i zmniejszoną zdolność do metabolizowania retinolu, chociaż z tych badań jasno wynika, że istnieją inne szlaki metabolizmu tych związków.
Rola w chorobie
Wykazano, że GSNOR może odgrywać ważną rolę w chorobach układu oddechowego, takich jak astma. Ekspresja GSNOR była odwrotnie skorelowana z S -nitrozotiolu (SNO) w płynie wyściółki pęcherzyków płucnych oraz z reakcją na prowokację metacholiną u pacjentów z łagodną astmą w porównaniu z osobami zdrowymi. Co więcej, podczas irygacji tchawicy u dzieci chorych na astmę z niewydolnością oddechową obserwuje się obniżone wartości SNO w porównaniu z normalnymi dziećmi poddawanymi planowym zabiegom chirurgicznym, a u pacjentów z astmą po wystawieniu na działanie antygenu stężenie NO jest podwyższone.
Ocena ekspresji genów ADH u pacjentów z niealkoholowym stłuszczeniowym zapaleniem wątroby (NASH) wykazała podwyższone poziomy wszystkich ADH, ale przede wszystkim ADH1 i ADH4 (do 40-krotnie zwiększone). ADH5 wykazał ~ 4-krotny wzrost ekspresji genów.
Studia strukturalne
Pod koniec 2007 roku rozwiązano tylko jedną strukturę dla tej klasy enzymów, o kodzie dostępu PDB 1KOL .
Dalsza lektura
- Hohnloser W, Osswald B, Lingens F (1980). „Enzymologiczne aspekty demetylacji kofeiny i utleniania formaldehydu przez Pseudomonas putida C1”. Z. Physiol Hoppe-Seylera. chemia . 361 (12): 1763-6. doi : 10.1515/bchm2.1980.361.2.1763 . PMID 7461603 .
