อัลดีเอช2
โครงสร้างที่มีอยู่ พีดีบี การค้นหาออร์โธล็อก: PDBe RCSB รายชื่อรหัส PDB 4KWG , 1CW3 , 1NZW , 1NZX , 1NZZ , 1O00 , 1O01 , 1O02 , 1O04 , 1O05 , 1ZUM , 2ONM , 2ONN , 2ONO , 2ONP , 2VLE , 3INJ , 3INL , 3N80 , 3N81 , 3N82 , 3N83 , 3SZ9 , 4FQF , 4FR8 , 4KWF
ตัวระบุ
ชื่อเรียกอื่น	ALDH2 , ALDH-E2, ALDHI, ALDM, ตระกูลอัลดีไฮด์ดีไฮโดรจีเนส 2 (ไมโทคอนเดรีย), สมาชิกในตระกูลอัลดีไฮด์ดีไฮโดรจีเนส 2
รหัสภายนอก	โอมิม : 100650 ; เอ็มจีไอ : 99600 ; โฮโมโลยีน : 55480 ; GeneCards : ALDH2 ; OMA : ALDH2 - ออร์โธโลจี
ตำแหน่งของยีน ( มนุษย์ ) คริส. โครโมโซม 12 (มนุษย์) [ 1 ] วงดนตรี 12q24.12 เริ่ม 111,766,887 bp [ 1 ] จบ 111,817,532 bp [ 1 ]
ตำแหน่งของยีน ( เมาส์ ) คริส. โครโมโซม 5 (เมาส์) [ 2 ] วงดนตรี 5|5 เอฟ เริ่ม 121,704,090 bp [ 2 ] จบ 121,731,887 bp [ 2 ]
รูปแบบการแสดงออกของ RNA บีจี มนุษย์ เมาส์ (ออร์โธล็อก) สูงสุดที่แสดงใน กลีบขวาของตับ กลีบปอดล่าง นิวเคลียสประสาทสั่งการด้านหลังของเส้นประสาทเวกัส กลอบัส พัลลิดัสภายนอก ต่อมน้ำลายพาโรติด บริเวณที่ 1 ของฮิปโปแคมปัส เยื่อบุผิวเหงือก กลอบัส พัลลิดัสภายใน ส่วนเรติคิวลาตา ต่อมหมวกไตด้านขวา สูงสุดที่แสดงใน เม็ดเลือดขาวชนิดแกรนูโลไซต์ กลีบซ้ายของตับ เยื่อบุผิวรับกลิ่น ลำไส้ใหญ่ด้านซ้าย ปอดซ้าย ถุงน้ำดี ปอดข้างขวา กลีบปอดขวา กลีบปอดซ้าย เยื่อหุ้มชั้นนอกของหลอดเลือดแดงใหญ่ ข้อมูลอ้างอิงเพิ่มเติม ไบโอ GPS ข้อมูลอ้างอิงเพิ่มเติม
ออนโทโลยีของยีน หน้าที่ระดับโมเลกุล กิจกรรมการถ่ายโอนอิเล็กตรอน กิจกรรมออกซิโดรีดักเทส อัลดีไฮด์ดีไฮโดรจีเนส [กิจกรรม NAD(P)+ ] กิจกรรมของอัลดีไฮด์ดีไฮโดรจีเนส (NAD+) การจับกับ NAD กิจกรรมออกซิโดรีดักเทส ทำหน้าที่กับหมู่แอลดีไฮด์หรือหมู่ออกโซของสารให้ และ NAD หรือ NADP เป็นตัวรับ กิจกรรมของเอนไซม์กลีเซอรัลดีไฮด์-3-ฟอสเฟตดีไฮโดรจีเนส (NAD+) (แบบไม่เติมหมู่ฟอสเฟต) ส่วนประกอบของเซลล์ เอ็กโซโซมนอกเซลล์ ไมโตคอนเดรีย เมทริกซ์ไมโตคอนเดรีย กระบวนการทางชีวภาพ กระบวนการสลายเอทานอล การเผาผลาญ กระบวนการเผาผลาญแอลกอฮอล์ การออกซิเดชันของเอทานอล กระบวนการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรต ห่วงโซ่การขนส่งอิเล็กตรอน แหล่งที่มา: Amigo / QuickGO
ออร์โธล็อก สายพันธุ์ มนุษย์ หนู เอนเทรซ 217 11669 วงดนตรี ENSG00000111275 ENSMUSG00000029455 ยูนิโปรท พี05091 พี47738 RefSeq (mRNA) NM_001204889 NM_000690 NM_009656 NM_001308450 RefSeq (โปรตีน) NP_000681 NP_001191818 NP_001295379 NP_033786 สถานที่ตั้ง (UCSC) Chr 12: 111.77 – 111.82 Mb Chr 5: 121.7 – 121.73 Mb การค้นหาใน PubMed [ 3 ] [ 4 ]
วิกิดาต้า
ดู/แก้ไขข้อมูลมนุษย์ ดู/แก้ไขเมาส์

อัลดีไฮด์ดีไฮโดรจีเนส ไมโทคอนเดรียลเป็นเอนไซม์ที่ในมนุษย์ถูกเข้ารหัสโดยยีนALDH2 ซึ่งตั้งอยู่บนโครโมโซม 12 [ ^{5 ] [ 6 ] ALDH2}จัดอยู่ใน กลุ่มเอนไซม์ อัลดีไฮด์ดีไฮโดร จีเนส อัลดีไฮด์ดีไฮโดรจีเนสเป็นเอนไซม์ตัวที่สองของวิถี ออกซิเดชันหลักของ การเผาผลาญ แอลกอฮอล์ ALDH2 มีค่า K _mต่ำสำหรับอะเซทัลดีไฮด์และอยู่ภายในเมทริกซ์ของไมโทคอนเดรียไอโซเอนไซม์ตับอีกตัวหนึ่งคือALDH1จะอยู่ภายในไซโทซอล^{[ 7 ]}

คนผิวขาวส่วนใหญ่มีไอโซเอนไซม์หลักทั้งสองชนิด ในขณะที่ชาวเอเชียตะวันออก ประมาณ 36% มีไอโซเอนไซม์ไซโตโซลิกแต่ไม่มีไอโซเอนไซม์ไมโทคอนเดรียที่ทำงานได้ ความถี่ของการเมาสุราเฉียบพลัน ที่สูงกว่าอย่างเห็นได้ชัด ในหมู่ชาวเอเชียตะวันออกเมื่อเทียบกับคนผิวขาว อาจเกี่ยวข้องกับการไม่มี รูปแบบที่มีฤทธิ์ เร่งปฏิกิริยาของ ALDH2 การได้รับอะเซทัลดีไฮด์เพิ่มขึ้นในบุคคลที่มีรูปแบบที่ไม่มีฤทธิ์เร่งปฏิกิริยาอาจทำให้มีความเสี่ยงต่อมะเร็งหลายชนิดมากขึ้น^{[ 8 ]}

ยีนALDH2มีความยาวประมาณ 44  กิโลเบสคู่ (kbp)และประกอบด้วยเอ็กซอนอย่างน้อย 13 เอ็กซอนซึ่งเข้ารหัส กรด อะมิโน 517 โมเลกุล ยกเว้นเปปไทด์ปลาย NH2 ของสัญญาณซึ่งไม่มีอยู่ในเอนไซม์ที่สมบูรณ์ ลำดับกรดอะมิโนที่อนุมานจากเอ็กซอนนั้นตรงกับโครงสร้างหลักของ ALDH2 ในตับมนุษย์ ที่รายงานไว้ อินทรอน หลายตัว มีลำดับซ้ำAlu ลำดับคล้าย TATA (TTATAAAA) และ ลำดับคล้าย CAAT (GTCATCAT) ตั้งอยู่ที่ 473 และ 515 เบสคู่ ตามลำดับเหนือโคดอนเริ่มต้นการแปล^{[ 9 ]}

ALDH2 เป็น เอนไซม์ เทตราเมอริกที่มีโดเมนสามโดเมน ได้แก่ โดเมนจับไดนิวคลีโอไทด์สองโดเมน และโดเมนเบต้าชีทสามสาย บริเวณออกฤทธิ์ของ ALDH2 ถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนโดยวงแหวนนิโคตินาไมด์ของนิโคตินาไมด์อะดีนีนไดนิวคลีโอไทด์ (NAD ⁺ ) ติดกับด้าน A ( Pro -R) ของ วงแหวน นิโคตินาไมด์คือกลุ่มของซิสเทอีน สามตัว (Cys301, Cys302 และ Cys303) และติดกับด้าน B (Pro-S) คือThr 244, Glu 268, Glu476 และโมเลกุลน้ำที่มีระเบียบซึ่งจับกับ Thr244 และ Glu476 ^{[ 10 ]}แม้ว่าจะมี โครงสร้าง Rossmann fold ที่สามารถจดจำได้ แต่บริเวณที่จับโคเอนไซม์ของ ALDH2 จะจับกับ NAD ⁺ในลักษณะที่ไม่พบในเอนไซม์ที่จับกับ NAD ⁺ อื่นๆ ตำแหน่งของสารตกค้างใกล้กับวงแหวนนิโคตินาไมด์ของ NAD ⁺ชี้ให้เห็นถึงกลไกทางเคมีที่ Glu268 ทำหน้าที่เป็นเบสทั่วไปผ่านโมเลกุลน้ำที่จับอยู่ ไนโตรเจนอะไมด์ของโซ่ข้างของAsn 169 และไนโตรเจนเปปไทด์ของ Cys302 อยู่ในตำแหน่งที่ทำให้ oxyanion ที่มีอยู่ในสถานะการเปลี่ยน ผ่านแบบเตตระเฮดรัลมีความเสถียร ก่อน การถ่ายโอน ไฮไดรด์ความสำคัญเชิงหน้าที่ของสารตกค้าง Glu487 ในขณะนี้ดูเหมือนจะเกิดจากปฏิสัมพันธ์ทางอ้อมของสารตกค้างนี้กับไซต์การจับซับสเตรตผ่านArg 264 และ Arg475 ^{[ 11 ]}

ไมโตคอนเดรียลอัลดีไฮด์ดีไฮโดรจี เนสเป็น เอนไซม์ในกลุ่มอัลดีไฮด์ดีไฮโดรจีเนสที่เร่งปฏิกิริยาการเปลี่ยนแปลงทางเคมีจากอะเซทัลดีไฮด์เป็นกรดอะซิติก อัลดีไฮด์ดีไฮโดรจีเนสเป็นเอนไซม์ตัวที่สองของเส้นทางออกซิเดชันหลักของการเผาผลาญแอลกอฮอล์ ALDH2 ของมนุษย์มีประสิทธิภาพต่ออะเซทัลดีไฮด์เป็นพิเศษเมื่อเทียบกับ ALDH1 ^{[ 12 ]}

นอกจากนี้ ALDH2 ยังทำหน้าที่เป็นตัวป้องกันความเครียดจากออกซิเดชัน^{[ 13 ]}

การ กลายพันธุ์ ALDH2*2 ที่ทำให้เอนไซม์ไม่ทำงานถือเป็น "การกลายพันธุ์แบบจุดเดียวที่พบได้บ่อยที่สุดในมนุษย์" ^{[ 14 ]}การกลายพันธุ์นี้พบในคนผิวขาวน้อยมาก แต่ประมาณ 50% ของชาวเอเชียตะวันออกเป็นเฮเทโรไซกัสสำหรับการกลายพันธุ์นี้ อัลลีล ALDH2*2 เข้ารหัสไลซีนแทนกรดกลูตามิกที่กรดอะมิโน 487 ^{[ 15 ]}ทำให้ตำแหน่งการจับ NAD+ ผิดเพี้ยนไป^{[ 16 ] [ 17 ]} ALDH2 ประกอบและทำงานเป็นเตตระเมอร์และต้องการให้ส่วนประกอบทั้งสี่ทำงานเพื่อเผาผลาญอะเซทัลดีไฮด์ ผู้ที่มีเฮเทโรไซกัสสำหรับ ALDH2*2 มีกิจกรรมของเอนไซม์เพียง 10% ถึง 45% ในขณะที่ผู้ที่มีโฮโมไซกัสสำหรับ ALDH2*2 มีกิจกรรมเหลือเพียง 1% ถึง 5% ^{[ 18 ]}

การขาดการทำงานของ ALDH2 ส่งผลให้เกิดผลกระทบหลายประการ ซึ่งจะอธิบายรายละเอียดในหัวข้อ§ การยับยั้งและความบกพร่องทางพันธุกรรมด้านล่าง

ในประชากรญี่ปุ่นโดยรวม ประมาณ 57% ของบุคคลเป็นโฮโมไซกัสสำหรับอัลลีลปกติ 40% เป็นเฮเทโรไซกัสสำหรับอัลลีล ALDH2*2 และ 3% เป็นโฮโมไซกัสสำหรับอัลลีล ALDH2*2 ^{[ 15 ]}

ผลที่รู้จักกันดีที่สุดของการทำงานผิดปกติของ ALDH2 เกี่ยวข้องกับการบริโภคเอทานอลผู้ที่มีอัลเลล ALDH2*2 แบบเฮเทอโรไซกัสหรือโฮโมไซกัสจะเผาผลาญเอทานอลเป็นอะเซทัลดีไฮด์ได้ตามปกติ แต่เผาผลาญอะเซทัลดีไฮด์ได้ไม่ดี ส่งผลให้มีการสะสมอะเซทัลดีไฮด์ในระดับสูงขึ้นหลังจากดื่มเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ ผลกระทบ ได้แก่ หน้าแดง (เช่น " ปฏิกิริยาหน้าแดงจากแอลกอฮอล์ ") ลมพิษผิวหนัง อักเสบ ทั่วร่างกายและปฏิกิริยาทางเดินหายใจที่เกิดจากแอลกอฮอล์เช่นโรคจมูกอักเสบ และอาการหอบหืดกำเริบ^{[ 19 ]}อาการคล้ายปฏิกิริยาแพ้ที่กล่าวถึง: (ก) ไม่ได้เกิดขึ้นเนื่องจาก ปฏิกิริยาที่เกิดจาก สารก่อภูมิแพ้ที่เกี่ยวข้องกับIgEหรือเซลล์ T แบบคลาสสิก แต่เกิดจากการทำงานของอะเซทัลดีไฮด์ในการกระตุ้นการปล่อยฮิสตามีนซึ่งเป็นสาเหตุที่อาจเป็นตัวกลางของอาการเหล่านี้ (ข) โดยทั่วไปจะเกิดขึ้นภายใน 30–60 นาทีหลังจากดื่มเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ และ (c) เกิดขึ้นในบุคคลชาวเอเชียและไม่ใช่ชาวเอเชียอื่นๆ ที่มีความบกพร่องอย่างร้ายแรงในการเผาผลาญเอทานอลที่รับประทานเข้าไปผ่านอะเซทัลดีไฮด์ไปเป็นกรดอะซิติก หรือในทางกลับกัน เผาผลาญเอทานอลเร็วเกินไปสำหรับการประมวลผล ALDH2 ^{[ 19 ] [ 20 ]}

ในอดีต ผู้ที่มีความบกพร่องทางพันธุกรรมของ ALDH2*2 มีโอกาสน้อยกว่าที่จะเป็นโรคพิษสุราเรื้อรัง ทั้งจากผลข้างเคียงที่รุนแรงกว่าและการลดลงของการปล่อยโดปามีนที่อาจเกิดขึ้นได้^{[ 14 ]}อย่างไรก็ตาม ผลกระทบนี้ไม่ได้เป็นไปอย่างแน่นอน ในช่วงทศวรรษ 1980 จำนวนผู้ติดสุราชาวญี่ปุ่นที่มียีนกลายพันธุ์ ALDH2*2 เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง แรงกดดันทางสังคมอย่างมากในการดื่มได้เอาชนะอุปสรรคทางพันธุกรรมต่อโรคพิษสุราเรื้อรังนี้[ 21 ^{]ไดซั}ลฟิแรมซึ่งยับยั้ง ALDH2 และทำให้เกิดผลคล้ายกัน ได้ถูกนำมาใช้เป็นยาช่วยเลิกแอลกอฮอล์^{[ 14 ]}

เมื่อไม่นานมานี้ ALDH2 มีส่วนเกี่ยวข้องกับวิถีทางต่างๆ มากมายนอกเหนือจากการเผาผลาญแอลกอฮอล์ การทำงานผิดปกติของ ALDH2 เชื่อว่าเกี่ยวข้องกับโรคต่างๆ ในมนุษย์ ได้แก่ โรคเบาหวาน โรคทางระบบประสาทเสื่อม โรคหัวใจและหลอดเลือดและโรคหลอดเลือดสมอง มะเร็ง^{[ 22 ]}โรคโลหิตจางแฟนโคนี อาการปวด โรคกระดูกพรุน และกระบวนการชราภาพ^{[ 14 ]}โพลีมอร์ฟิซึม ALDH2 rs671 ที่ไม่ทำงาน ซึ่งพบได้ในประชากรโลกมากถึง 8% และในประชากรเอเชียตะวันออกมากถึง 50% เกี่ยวข้องกับความเสี่ยงที่เพิ่มขึ้นของภาวะหัวใจและหลอดเลือด เช่น โรคหลอดเลือดหัวใจ โรคหัวใจล้มเหลวที่เกิดจากแอลกอฮอล์ ความดันโลหิตสูงในหลอดเลือดแดงปอด ภาวะหัวใจล้มเหลว และความเป็นพิษต่อหัวใจที่เกิดจากยา^{[ 23 ]}

การศึกษากรณีควบคุมในประชากรชาวญี่ปุ่นแสดงให้เห็นว่าการขาดกิจกรรมของ ALDH2 ส่งผลต่อความเสี่ยงต่อโรคอัลไซเมอร์ ที่เกิดขึ้นในวัย ชรา^{[ 13 ]}หนูที่ขาด ALDH2 แสดงให้เห็นถึงความบกพร่องของความจำที่เกี่ยวข้องกับอายุในงานต่างๆ รวมถึงความผิดปกติของเยื่อบุหลอดเลือด การฝ่อของสมอง และพยาธิสภาพอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์ รวมถึงการเพิ่มขึ้นอย่างมากของผลิตภัณฑ์เปอร์ออกซิเดชันของไขมัน อะ ไมลอยด์เบต้า พี - เทาและแคสเปส ที่ถูกกระตุ้น ความบกพร่องทางพฤติกรรมและชีวเคมีที่คล้ายกับโรคอัลไซเมอร์เหล่านี้ได้รับการบรรเทาอย่างมีประสิทธิภาพเมื่อหนูเหล่านี้ได้รับการรักษาด้วยไขมันเสริมไอโซโทป (กรดไขมันไม่อิ่มตัวเชิงซ้อนที่มีดิวเทอเรียม) ^{[ 24 ]}

Alda-1 (N-(1,3-benzodioxol-5-ylmethyl)-2,6-dichlorobenzamide) ซึ่งเป็นตัวกระตุ้นการทำงานของเอนไซม์ ALDH2 ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถลด ความเสียหายของ หัวใจที่เกิดจากภาวะขาดเลือดอันเนื่องมาจากกล้ามเนื้อหัวใจตายได้^{[ 25 ]}

ALDH2 ได้รับการแสดงให้เห็น^ว่าโต้ตอบกับGroEL [ ^{26 ]}

• อะเซทัลดีไฮด์ดีไฮโดรจีเนส
• แอลกอฮอล์ดีไฮโดรจีเนส
• ปฏิกิริยาหน้าแดงจากแอลกอฮอล์
• ปฏิกิริยาระบบทางเดินหายใจที่เกิดจากแอลกอฮอล์

วิกิมีเดียคอมมอน ส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับALDH2

• โปรตีน ALDH2 ของมนุษย์ จากฐานข้อมูล Medical Subject Headings (MeSH) ของหอสมุดแห่งชาติสหรัฐอเมริกา
• ตำแหน่งจีโนมของยีน ALDH2ในมนุษย์และรายละเอียดของยีนALDH2 ใน UCSC Genome Browser