Jump to content

АЛДГ2

АЛДГ2
Доступные структуры
ПДБ Поиск ортологов: PDBe RCSB
Идентификаторы
Псевдонимы ALDH2 , ALDH-E2, ALDHI, ALDM, семейство альдегиддегидрогеназы 2 (митохондриальные), член семейства альдегиддегидрогеназы 2
Внешние идентификаторы ОПУСТИТЬ : 100650 ; МГИ : 99600 ; Гомологен : 55480 ; Генные карты : ALDH2 ; ОМА : ALDH2 — ортологи
Ортологи
Разновидность Человек Мышь
Входить
Вместе
ЮниПрот
RefSeq (мРНК)

НМ_001204889
НМ_000690

НМ_009656
НМ_001308450

RefSeq (белок)

НП_000681
НП_001191818

НП_001295379
НП_033786

Местоположение (UCSC) Чр 12: 111,77 – 111,82 Мб Chr 5: 121,7 – 121,73 Мб
в PubMed Поиск [3] [4]
Викиданные
Просмотр/редактирование человека Просмотр/редактирование мыши

Альдегиддегидрогеназа, митохондриальная, представляет собой фермент , который у человека кодируется ALDH2, геном расположенным на 12 хромосоме . [5] [6] ALDH2 принадлежит к альдегиддегидрогеназы семейству ферментов . Альдегиддегидрогеназа — второй фермент основного окислительного пути метаболизма алкоголя . ALDH2 имеет низкую K m для ацетальдегида и локализуется в митохондриальном матриксе . Другой изофермент печени, ALDH1 , локализуется в цитозоле . [7]

У большинства белых людей есть оба основных изофермента, в то время как примерно у 50% жителей Восточной Азии есть цитозольный изофермент, но нет функционального митохондриального изофермента. Значительно более высокая частота острой алкогольной интоксикации среди жителей Восточной Азии, чем среди белых, может быть связана с отсутствием каталитически активной формы ALDH2. Повышенное воздействие ацетальдегида на людей с каталитически неактивной формой может также повысить восприимчивость ко многим типам рака . [8]

Ген ALDH2 около 44 т.п.н. имеет длину и содержит по меньшей мере 13 экзонов , кодирующих 517 аминокислотных остатков. За исключением сигнального NH2-концевого пептида , который отсутствует в зрелом ферменте, аминокислотная последовательность, выведенная из экзонов, совпадала с известной первичной структурой ALDH2 печени человека. Несколько интронов содержат повторяющиеся последовательности Alu . ТАТА - подобная последовательность (TTATAAAA) и СААТ- подобная последовательность (GTCATCAT) расположены на 473 и 515 п.о. соответственно выше трансляции кодона инициации . [9]

Структура фермента

[ редактировать ]

ALDH2 представляет собой тетрамерный фермент, содержащий три домена; два динуклеотидсвязывающих домена и трехцепочечный домен бета-листа. Активный центр ALDH2 разделен на две половины никотинамидным кольцом никотинамидадениндинуклеотида (НАД). + ). К стороне A ( Pro -R) никотинамидного кольца находится кластер из трех цистеинов (Cys301, Cys302 и Cys303), а к стороне B (Pro-S) расположены Thr 244, Glu 268, Glu476 и упорядоченная молекула воды, связанная с Thr244 и Glu476. [10] Хотя существует узнаваемая складка Россмана , кофермент-связывающая область ALDH2 связывает НАД. + способом, не встречающимся в других NAD + -связывающие ферменты. Положения остатков вблизи никотинамидного кольца НАД + предложить химический механизм, согласно которому Glu268 действует как общее основание через связанную молекулу воды. Азот амида боковой цепи Asn 169 и пептидный азот Cys302 способны стабилизировать оксианион, присутствующий в тетраэдрическом переходном состоянии перед переносом гидрида . Функциональная важность остатка Glu487 теперь, по-видимому, обусловлена ​​непрямыми взаимодействиями этого остатка с сайтом связывания субстрата через Arg 264 и Arg475. [11]

Митохондриальная альдегиддегидрогеназа принадлежит к семейству ферментов альдегиддегидрогеназ , которые катализируют химическое превращение ацетальдегида в уксусную кислоту . Альдегиддегидрогеназа — второй фермент основного окислительного пути метаболизма алкоголя. Человеческий ALDH2 особенно эффективен в отношении ацетальдегида по сравнению с ALDH1. [12]

Обмен этанола у человека
Обмен этанола у человека

Кроме того, ALDH2 действует как защитник от окислительного стресса . [13]

Генетическая вариация

[ редактировать ]
ОНП: АЛДГ2*2
Имя(а) g.42421G>A, Glu504Lys
Ген АЛДГ2
хромосома 12
Область Экзон
Внешние базы данных
Вместе SNPView человека
дбСНП 671
HapКарта 671
СНПедия 671

Инактивирующая мутация ALDH2*2 является «наиболее распространенной одноточечной мутацией у людей». [14] Эта мутация встречается у очень небольшого числа белых людей, но около 50% жителей Восточной Азии являются гетерозиготными по этой мутации. ALDH2*2 Аллель кодирует лизин вместо глутаминовой кислоты в аминокислоте 487. [15] искажая сайт связывания НАД+. [16] [17] ALDH2 собирается и функционирует как тетрамер и требует, чтобы все четыре его компонента были активными для метаболизма ацетальдегида. У людей, гетерозиготных по ALDH2*2, активность фермента составляет всего от 10% до 45%, тогда как у гомозиготных по ALDH2*2 остается всего лишь от 1% до 5% остаточной активности. [18]

Отсутствие активности ALDH2 имеет ряд последствий, подробно описанных в разделе § «Ингибирование и генетический дефицит» ниже.

Распределение

[ редактировать ]

В общей численности населения Японии около 57% людей гомозиготны по нормальному аллелю, 40% гетерозиготны по аллелю ALDH2*2 и 3% гомозиготны по аллелю ALDH2*2. [15]

Клиническое значение

[ редактировать ]

Торможение и генетический дефицит

[ редактировать ]

Метаболизм алкоголя

[ редактировать ]

Самое известное последствие дисфункции ALDH2 связано с потреблением этанола . Люди, гетерозиготные или гомозиготные по ALDH2*2, метаболизируют этанол в ацетальдегид нормально, но метаболизируют ацетальдегид плохо. В результате после употребления алкогольных напитков они накапливают повышенный уровень ацетальдегида . Эффекты включают покраснение лица (т.е. « реакция прилива алкоголя »), крапивницу , системный дерматит и вызванные алкоголем респираторные реакции, такие как ринит и обострение астмы, бронхоспазм . [19] Приведенные симптомы, подобные аллергической реакции: (а) появляются не из-за классических IgE или Т-клеточных реакций, вызванных аллергеном , а скорее из-за действия ацетальдегида по стимуляции высвобождения гистамина , вероятной опосредующей причины этих симптомов; (б) обычно возникают в течение 30–60 минут после употребления алкогольных напитков; и (c) встречаются у других азиатских и неазиатских людей, которые либо серьезно нарушены в метаболизме принятого внутрь этанола после ацетальдегида до уксусной кислоты, либо, альтернативно, которые метаболизируют этанол слишком быстро для переработки ALDH2. [19] [20]

Люди с генетическим дефицитом ALDH2*2 исторически имели меньшую вероятность развития алкоголизма как из-за более сильных побочных эффектов, так и из-за возможного снижения высвобождения дофамина. [21] Однако этот эффект не является абсолютным: в 1980-х годах наблюдался устойчивый рост числа японских алкоголиков-носителей мутации ALDH2*2. Сильное социальное давление, побуждающее к употреблению алкоголя, преодолело этот генетический барьер на пути к алкоголизму . [22] Дисульфирам, который ингибирует ALDH2 и вызывает аналогичный эффект, использовался в качестве средства при отказе от алкоголя. [21]

Различные условия

[ редактировать ]

Совсем недавно ALDH2 был вовлечен в ряд механизмов, выходящих за рамки метаболизма алкоголя. Дисфункция ALDH2 предположительно связана с множеством заболеваний человека, включая диабет, нейродегенеративные заболевания, сердечно-сосудистые заболевания и инсульт, рак, анемию Фанкони, боль, остеопороз и процесс старения. [14] Инактивирующий полиморфизм rs671 ALDH2, присутствующий до 8% населения мира и до 50% населения Восточной Азии, связан с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний, таких как ишемическая болезнь сердца, вызванная алкоголем сердечная дисфункция, легочная артериальная недостаточность. гипертония, сердечная недостаточность и лекарственная кардиотоксичность. [23]

болезнь Альцгеймера

[ редактировать ]

Исследование «случай-контроль» среди населения Японии показало, что дефицит активности ALDH2 влияет на риск развития болезни Альцгеймера с поздним началом . [13] ALDH2 У мышей с нокаутом наблюдается возрастной дефицит памяти при выполнении различных задач, а также эндотелиальная дисфункция, атрофия мозга и другие патологии, связанные с болезнью Альцгеймера, включая заметное увеличение продуктов перекисного окисления липидов , бета-амилоида , p-тау и активированных каспаз . Эти поведенческие и биохимические нарушения, подобные болезни Альцгеймера, были эффективно устранены, когда этих мышей лечили изотопно-армированными липидами (дейтерированные полиненасыщенные жирные кислоты). [24]

Активация

[ редактировать ]

активатор ферментативной активности ALDH2, Alda-1 Было показано, что (N-(1,3-бензодиоксол-5-илметил)-2,6-дихлорбензамид), уменьшает вызванное ишемией повреждение сердца, вызванное инфарктом миокарда . [25]

Взаимодействия

[ редактировать ]

Было показано, что ALDH2 взаимодействует с GroEL . [26]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000111275 Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ Jump up to: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000029455 Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ Ёсида А., Икава М., Сюй Л.К., Тани К. (1985). «Молекулярные аномалии и клонирование кДНК альдегиддегидрогеназ человека». Алкоголь . 2 (1): 103–6. дои : 10.1016/0741-8329(85)90024-2 . ПМИД   4015823 .
  6. ^ Сюй Л.К., Тани К., Фудзиёси Т., Курачи К., Ёсида А. (июнь 1985 г.). «Клонирование кДНК альдегиддегидрогеназ человека 1 и 2» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 82 (11): 3771–5. Бибкод : 1985PNAS...82.3771H . дои : 10.1073/pnas.82.11.3771 . ПМЦ   397869 . ПМИД   2987944 .
  7. ^ «Ген Энтреза: семейство альдегиддегидрогеназы 2 ALDH2 (митохондриальные)» .
  8. ^ Зейтц Х.К., Мейер П. (2007). «Роль ацетальдегида при раке верхних отделов пищеварительного тракта у алкоголиков». Перевод Рес . 149 (6): 293–7. дои : 10.1016/j.trsl.2006.12.002 . ПМИД   17543846 .
  9. ^ Сюй Л.К., Бендель Р.Э., Ёсида А. (январь 1988 г.). «Геномная структура гена митохондриальной альдегиддегидрогеназы человека». Геномика . 2 (1): 57–65. дои : 10.1016/0888-7543(88)90109-7 . ПМИД   2838413 .
  10. ^ Гонсалес-Сегура Л., Хо К.К., Перес-Миллер С., Вайнер Х., Херли Т.Д. (февраль 2013 г.). «Каталитический вклад треонина 244 в человеческий ALDH2» . Химико-биологические взаимодействия . 202 (1–3): 32–40. Бибкод : 2013CBI...202...32G . дои : 10.1016/j.cbi.2012.12.009 . ПМК   3602351 . ПМИД   23295226 .
  11. ^ Стейнмец К.Г., Се П., Вайнер Х., Херли Т.Д. (май 1997 г.). «Структура митохондриальной альдегиддегидрогеназы: генетический компонент отвращения к этанолу» . Структура . 5 (5): 701–11. дои : 10.1016/s0969-2126(97)00224-4 . ПМИД   9195888 .
  12. ^ Ван М.Ф., Хань С.Л., Инь С.Дж. (16 марта 2009 г.). «Субстратная специфичность альдегиддегидрогеназ человека и дрожжей». Химико-биологические взаимодействия . 178 (1–3): 36–9. Бибкод : 2009CBI...178...36W . дои : 10.1016/j.cbi.2008.10.002 . ПМИД   18983993 .
  13. ^ Jump up to: а б Ота С., Осава И., Камино К., Андо Ф., Симоката Х. (апрель 2004 г.). «Митохондриальный дефицит ALDH2 как окислительный стресс». Анналы Нью-Йоркской академии наук . 1011 (1): 36–44. Бибкод : 2004NYASA1011...36O . дои : 10.1196/анналы.1293.004 . ПМИД   15126281 . S2CID   28571902 .
  14. ^ Jump up to: а б Чен Ч., Феррейра Дж. К., Гросс Э. Р., Мохли-Розен Д. (2014). «Нацеливание на альдегиддегидрогеназу 2: новые терапевтические возможности» . Физиологические обзоры . 94 (1): 1–34. doi : 10.1152/physrev.00017.2013 . ПМЦ   3929114 . ПМИД   24382882 .
  15. ^ Jump up to: а б Такао А., Симода Т., Коно С., Асаи С., Харда С. (май 1998 г.). «Корреляция между алкогольной астмой и генотипом ацетальдегиддегидрогеназы-2» . Журнал аллергии и клинической иммунологии . 101 (5): 576–80. дои : 10.1016/S0091-6749(98)70162-9 . ПМИД   9600491 .
  16. ^ Ларсон Х.Н., Вайнер Х., Херли Т.Д. (август 2005 г.). «В кристаллической структуре митохондриальной альдегиддегидрогеназы «азиатского» варианта выявлено нарушение сайта связывания кофермента и интерфейса димера» . Журнал биологической химии . 280 (34): 30550–6. дои : 10.1074/jbc.M502345200 . ПМЦ   1262676 . ПМИД   15983043 .
  17. ^ Чанг ХИ, Митчелл А. (май 2014 г.). «Дионисийские тайны семейства альдегиддегидрогеназ (aldh)» . ИнтерПро Белковый Фокус .
  18. ^ Ма С, Ю Б, Чжан В, Ван В, Чжан Л, Цзэн Ц (11 сентября 2017 г.). «Связь между генетическим полиморфизмом альдегиддегидрогеназы 2 (ALDH2) rs671, образом жизни и риском гипертонии у китайских ханьцев» . Научные отчеты . 7 (1): 11136. Бибкод : 2017НатСР...711136М . дои : 10.1038/s41598-017-11071-w . ПМЦ   5593832 . ПМИД   28894224 .
  19. ^ Jump up to: а б Адамс К.Е., Ранс Т.С. (декабрь 2013 г.). «Побочные реакции на алкоголь и алкогольные напитки». Анналы аллергии, астмы и иммунологии . 111 (6): 439–45. дои : 10.1016/j.anai.2013.09.016 . ПМИД   24267355 .
  20. ^ Линнеберг А., Гонсалес-Кинтела А., Видаль С., Йоргенсен Т., Фенгер М., Хансен Т., Педерсен О., Хусемоен Л.Л. (январь 2010 г.). «Генетические детерминанты метаболизма этанола и ацетальдегида влияют на гиперчувствительность к алкоголю и алкогольное поведение среди скандинавов». Клиническая и экспериментальная аллергия . 40 (1): 123–30. дои : 10.1111/j.1365-2222.2009.03398.x . ПМИД   20205700 . S2CID   40246805 .
  21. ^ Jump up to: а б Чен Ч., Феррейра Дж. К., Гросс Э. Р., Мохли-Розен Д. (2014). «Нацеливание на альдегиддегидрогеназу 2: новые терапевтические возможности» . Физиологические обзоры . 94 (1): 1–34. doi : 10.1152/physrev.00017.2013 . ПМЦ   3929114 . ПМИД   24382882 .
  22. ^ Хигучи С., Мацусита С., Имазеки Х., Киносита Т., Такаги С., Коно Х. (март 1994 г.). «Генотипы альдегиддегидрогеназы у японских алкоголиков». Ланцет . 343 (8899): 741–2. дои : 10.1016/S0140-6736(94)91629-2 . ПМИД   7907720 . S2CID   41404745 .
  23. ^ Чжан Дж, Го Ю, Чжао Икс, Пан Дж, Пань С, Ван Дж, Вэй С, Юй Х, Чжан С, Чэнь Ю, Инь Х, Сюй Ф (2023). «Роль альдегиддегидрогеназы 2 в сердечно-сосудистых заболеваниях» . Обзоры природы. Кардиология . 20 (7): 495–509. дои : 10.1038/s41569-023-00839-5 . ПМИД   36781974 . S2CID   256845243 .
  24. ^ Эльхаррам А., Чегледи Н.М., Голод М., Милн Г.Л., Поллок Э., Беннетт Б.М., Щепинов М.С. (декабрь 2017 г.). «Полиненасыщенные жирные кислоты, усиленные дейтерием, улучшают когнитивные функции на мышиной модели спорадической болезни Альцгеймера» . Журнал ФЭБС . 284 (23): 4083–4095. дои : 10.1111/февраль 14291 . ПМК   5716852 . ПМИД   29024570 .
  25. ^ Чен Ч., Будас Г.Р., Черчилль Э.Н., Дисатник М.Х., Херли Т.Д., Мохли-Розен Д. (сентябрь 2008 г.). «Активация альдегиддегидрогеназы-2 уменьшает ишемическое повреждение сердца» . Наука . 321 (5895): 1493–5. Бибкод : 2008Sci...321.1493C . дои : 10.1126/science.1158554 . ПМЦ   2741612 . ПМИД   18787169 .
  26. ^ Ли К.Х., Ким Х.С., Чон Х.С., Ли Ю.С. (октябрь 2002 г.). «Шаперонин GroESL опосредует сворачивание белка митохондриальной альдегиддегидрогеназы печени человека в Escherichia coli». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 298 (2): 216–24. дои : 10.1016/S0006-291X(02)02423-3 . ПМИД   12387818 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 79d32c4eb56a1a277e65636307d05d1c__1721669760
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/79/1c/79d32c4eb56a1a277e65636307d05d1c.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
ALDH2 - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)