Алкогольдегидрогеназа

АЛКОГОЛЬДЕГИДРОГЕНАЗА (алкоголь : НАД оксидоредуктаза), фермент класса оксидоредуктаз, катализирующий в присут. никотинамидадениндинуклеотида (НАД) окисление спиртов и ацеталей до альдегидов и кетонов. Состоит из двух (печень лошади) или четырех (дрожжи) одинаковых субъединиц с мол. м. ок. 40 тыс.; первичная структура фермента расшифрована полностью. Существует в виде нескольких отличающихся строением молекулы форм (изоферментов). Каждая субъединица построена из двух доменов, на границе к-рых находится глубокий "карман", ограниченный гидрофобными аминокислотными остатками. На его "дне" локализован атом Zn, связанный с двумя остатками цистеина и одним остатком гистидина, находящимися соотв. в положениях 46, 174 и 57 субъединицы, а также с Н₂О. Последняя вовлечена в систему водородных связей, при участии к-рых происходят перенос протона при связывании НАД и поляризация субстрата в ходе катализа. Область рН, в к-рой проявляется оптим. каталитич. активность, значительно зависит от источника фермента. Последний ингибируется хелатами и солями Ag⁺, Hg²⁺ и Cu²⁺.

А. содержится в бактериях, дрожжах, тканях растений, насекомых, рыб и млекопитающих. Изоферментный спектр А. печени отражает патологич. изменения в организме, что используется для диагностич. целей.

Алкогольдегидрогеназа - фермент, обеспечивающий в организме человека окисление этанола до ацетальдегида. Молекула этого фермента состоит из двух белковых субъединиц, причем при малых концентрациях этанола окисление осуществляется одной из них, а при больших - работают обе субъединицы. Практически вся АДГ содержится в печени (в гепатоцитах). В условиях очень длительного контакта человека с этанолом (этиловый и другие спирты постоянно присутствуют в небольших количествах в крови - этот феномен и сегодня не имеет однозначного объяснения) в организме сформировались древние системы ферментов, обеспечивающие “утилизацию” этого соединения. Существуют способы ускорить выход алкоголя. В стенках желудочного-кишечного тракта, в ткани поджелудочной железы, в легких, в сердце, в скелетной мускулатуре, и, что самое главное, в печени, активно функционирует алкогольдегидрогеназа (что буквально означает “отнимающий воду у алкоголя”). Следующее по химической цепочке вещество, в которое алкогольдегидрогеназа окисляет этиловый спирт, называется этиловый альдегид - соединение химически высокоактивное и чрезвычайно токсичное. И хотя его концентрация в крови значительно ниже концентрации самого этанола, токсический эффект его в десятки раз выше, чем у этилового спирта. Таким образом, клиническая картина опьянения в значительной мере определяется и количеством накопленного при окислении этилового альдегида. Интенсивность окисления этанола (основная масса окисляется в печени) не зависит от его концентрации в организме и, согласно канонам биохимии, является относительно постоянной величиной. При приеме алкоголя небольшими дозами алкогольдегидрогеназа печени успевает его перерабатывать - в этом случае уровень алкоголя в крови будет ниже, чем при приеме той же дозы спиртного одномоментно. Затем образовавшийся этиловый альдегид подвергается следующему превращению с помощью фермента альдегиддегидрогеназы (“отнимающий воду у альдегида”) - образуется уксусная кислота, распадающаяся, в итоге, до углекислого газа и воды с извлечением энергии в ее биологическом эквиваленте. Соединение это малотоксично, присутствует в организме в некоторых количествах постоянно и легко встраивается в дальнейший обмен веществ - опять же, с извлечением энергии.