Aldehydidehydrogenaasit
Aldehydidehydrogenaasit eli ALDH:t ovat ryhmä entsyymeitä, joita on kaikissa eukaryooteissa, prokaryooteissa ja arkeoneissa. ALDH:t hapettavat palautumattomasti eli irreversibeelisti jonkin aldehydin (R-CHO) sen karboksyylihapoksi (R-COOH) NAD+- tai NADP+-koentsyymin avulla.[1] Tämä reaktio on:[2][3]
ALDH:illa on monia EC-numeroita. Muun muassa ihmisessä olevan ALDH2:n EC on 1.2.1.3. ALDH3-ryhmän entsyymien EC taas on 1.2.1.5.[4] ALDH3-ryhmään kuuluvat muun muassa ihmisessä olevat ALDH3A1 ja ALDH3A2.[5] Monet ALDH:t muuntavat sisä- ja ulkosyntyisiä aldehydejä vaarattomammiksi. Esimerkkejä ALDH:iden käsittelemistä haitallisista aineista ovat asetaldehydi, formaldehydi, akroleiini, 4-hydroksinonenaali ja malonialdehydi.[1] Jotkin ALDH:t osallistuvat biosynteeseihin: niitä vaaditaan esimerkiksi alitretinoiinin, tretinoiinin[6] ja trimetyyliglysiinin tuottoon sekä tetrahydrofolaatin kierrätykseen.[1]
Toiminta eliöissä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Eri tyyppiset ALDH:t hapettavat vain tiettyjä aldehydejä. Kunkin ALDH:n rooli eliössä määräytyy näiden aldehydien perusteella. Aldehydit ovat elektrofiilejä. Siksi monet niistä voivat liittyä kovalenttisesti ja hallitsemattomasti muihin aineisiin. Liitos voi olla haitallinen. Liitos esimerkiksi DNA:han voi johtaa mutaatioon ja siten solun kuolemaan tai jopa syöpään. Solujen aineenvaihdunnassa – eritoten mitokondrioissa – tapahtuu rasvahappojen härskiintymistä. Tässä muodostuu muun muassa haitallista 4-hydroksinonenaalia ja malonidialdehydiä, jotka tietyt ALDH:t hapettavat vaarattomiksi. Osa ALDH:ista hapettaa myös ympäristöperäisiä aldehydejä. Esimerkiksi ihmisissä etanoli muuntuu haitalliseksi asetaldehydiksi, jonka lähinnä maksan ALDH2 hapettaa etikkahapoksi.[1]
Vaikka ALDH:iden rooli eliöissä on usein myrkkyjen poisto, osa ALDH:ista on tärkeitä eri aineiden biosynteeseissä.[4] ALDH vaaditaan esimerkiksi 9-cis- ja kaikki-trans-retinaalin muunnokseen vastaavasti 9-cis- ja kaikki-trans-retinoiinihapoksi (alitretinoiiniksi ja tretinoiiniksi), jotka ovat muun muassa retinoiinihapporeseptorien agonisteja (katso A-vitamiini).[6] ALDH vaaditaan myös muun muassa glysiinibetaiinialdehydin muunnokseen osmoregulaattorina toimivaksi trimetyyliglysiiniksi (katso koliini) ja 10-formyylitetrahydrofolaatin palauttamiseen tetrahydrofolaatiksi (katso foolihappo).[1]
Ihmisten aldehydidehydrogenaasit[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Ihmisistä on tunnistettu 20 aldehydidehydrogenaasia ainakin vuoteen 2019 mennessä (nämä ovat alla olevassa taulukossa).[7]
| Nimi | Sijainti solussa | Tärkeitä aldehydisubstraatteja | Geenin kohta kromosomissa | Viitteet |
|---|---|---|---|---|
| ALDH1A1 | solulima | retinaali, asetaldehydi, härskiintymisessä muodostuneet aldehydit | 9q21.13 | [7] |
| ALDH1A2 | solulima | retinaali | 15q21.1 | [7] |
| ALDH1A3 | solulima | retinaali | 15q26.3 | [7] |
| ALDH1A7 | solulima | retinaali | 1q51 | [7] |
| ALDH1B1 | mitokondriot | asetaldehydi | 9q11.1 | [7] |
| ALDH1L1 | solulima | 10-formyylitetrahydrofolaatti | 3q21.2 | [7] |
| ALDH1L12 | mitokondriot | 10-formyylitetrahydrofolaatti | 12q23.3 | [7] |
| ALDH2 | mitokondriot | asetaldehydi | 12q24.2 | [7] |
| ALDH3A1 | solulima, tuma | aromaattiset ja alifaattiset aldehydit | 17p11.2 | [7] |
| ALDH3A2 | peroksisomit, mikrosomit | rasvahappojen aldehydijohdannaiset | 17p11.2 | [7] |
| ALDH3B1 | solulima, mitokondriot | oktanaali | 11q13.2 | [7] |
| ALDH3B2 | mitokondriot | asetaldehydi, härskiintymisessä muodostuneet aldehydit | 11q13.2 | [7] |
| ALDH4A1 | mitokondriot | glutamaatti-5-semialdehydi | 1p36.13 | [7] |
| ALDH5A1 | mitokondriot | suksinaattisemialdehydi (4-oksobutanonihappo) | 6p22.2 | [7] |
| ALDH6A1 | mitokondriot | malonaattisemialdehydi (3-oksopropanoaatti) | 14q24.3 | [7] |
| ALDH7A1 | solulima, tuma, mitokondriot | 2-aminoadipaattisemialdehydi | 5q31 | [7] |
| ALDH8A1 | solulima | retinaali | 6q23.2 | [7] |
| ALDH9A1 | solulima | 4-aminobutanaali (γ-aminobutyyrialdehydi) | 1q23.2 | [7] |
| ALDH16A1 | solulima, lipidikalvot | tuntematon | 19q13.33 | [7] |
| ALDH18A1 | mitokondriot | glutamaatti-5-semialdehydi | 10q24.3 | [7] |
Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
- ↑ a b c d e S Singh et al: Aldehyde dehydrogenases in cellular responses to oxidative/electrophilic stress. Free radical biology & medicine, 2013, 56. vsk, s. 89–101. PubMed:23195683. doi:10.1016/j.freeradbiomed.2012.11.010. ISSN 0891-5849. Artikkelin verkkoversio.
- ↑ EC 1.2.1.3 qmul.ac.uk. Viitattu 2.3.2021.
- ↑ EC 1.2.1.4 qmul.ac.uk. Viitattu 2.3.2021.
- ↑ a b C Brocker et al: Aldehyde dehydrogenase (ALDH) superfamily in plants: gene nomenclature and comparative genomics. Planta, 2013, 237. vsk, nro 1, s. 189–210. PubMed:23007552. doi:10.1007/s00425-012-1749-0. ISSN 0032-0935. Artikkelin verkkoversio.
- ↑ VB Patel et al: ”Chapter 21 - Endogenous Mitochondrial Aldehyde Dehydrogenase-2 as an Antioxidant in Liver”, The liver: oxidative stress and dietary antioxidants, s. 247–257. Academic Press, 2018. ISBN 9780128039519. doi:10.1016/B978-0-12-803951-9.00021-5.
- ↑ a b EK Paterson et al: 9-cis retinoic acid is the ALDH1A1 product that stimulates melanogenesis. Experimental dermatology, 2013, 22. vsk, nro 3, s. 202–209. PubMed:23489423. doi:10.1111/exd.12099. ISSN 0906-6705. Artikkelin verkkoversio.
- ↑ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u AA Laskar, H Younus: Aldehyde toxicity and metabolism: the role of aldehyde dehydrogenases in detoxification, drug resistance and carcinogenesis. Drug Metabolism Reviews, 2019, 51. vsk, nro 1, s. 42–64. PubMed:30514131. doi:10.1080/03602532.2018.1555587. ISSN 0360-2532. Artikkelin verkkoversio.