เอนไซม์คาตาเลส
ตัวระบุ
เครื่องหมาย	เอนไซม์คาตาเลส
พีแฟม	PF00199
อินเตอร์โปร	IPR011614
โปรไซต์	PDOC00395
สโคป2	7cat / SCOPe / SUPFAM
ซูเปอร์แฟมิลี OPM	370
โปรตีน OPM	3e4w
ซีดีดี	ซีดี00328
โครงสร้างโปรตีนที่มีอยู่: พีดีบี   IPR011614 PF00199 ( ECOD ; PDBsum )   อัลฟาโฟลด์ IPR011614 PF00199

แมว
โครงสร้างที่มีอยู่ พีดีบี การค้นหาออร์โธล็อก: PDBe RCSB รายชื่อรหัส PDB 1DGB , 1DGF , 1DGG , 1DGH , 1F4J , 1QQW
ตัวระบุ
ชื่อเรียกอื่น	CAT , เอนไซม์คาตาเลส
รหัสภายนอก	โอมิม : 115500 ; เอ็มจีไอ : 88271 ; โฮโมโลยีน : 55514 ; GeneCards : CAT ; OMA : CAT - ออร์โธโลจี
ตำแหน่งของยีน ( มนุษย์ ) คริส. โครโมโซม 11 (มนุษย์) [ 1 ] วงดนตรี 11p13 เริ่ม 34,438,934 bp [ 1 ] จบ 34,472,060 bp [ 1 ]
ตำแหน่งของยีน ( เมาส์ ) คริส. โครโมโซม 2 (เมาส์) [ 2 ] วงดนตรี 2 E2|2 54.43 cM เริ่ม 103,284,194 bp [ 2 ] จบ 103,315,505 bp [ 2 ]
รูปแบบการแสดงออกของ RNA บีจี มนุษย์ เมาส์ (ออร์โธล็อก) สูงสุดที่แสดงใน กระดูกเทรเบคูลาร์ ท่อไต ไขกระดูกไต เยื่อบุลำไส้เล็กส่วนเจจูนัม ตับ ไขกระดูก กลีบขวาของตับ เยื่อบุลำไส้เล็กส่วนปลาย ผิวหนังบริเวณสะโพก ผิวหนังต้นขา สูงสุดที่แสดงใน กลีบซ้ายของตับ เลือด ท่อไตส่วนต้น เยื่อหุ้มชั้นนอกของหลอดเลือดแดงใหญ่ ไตข้างขวา เนื้อเยื่อไขมันใต้ผิวหนัง สโตรมาของไขกระดูก เนื้อเยื่อไขมันสีน้ำตาล ไตมนุษย์ กล้ามเนื้อระหว่างซี่โครง ข้อมูลอ้างอิงเพิ่มเติม ไบโอ GPS ข้อมูลอ้างอิงเพิ่มเติม
ออนโทโลยีของยีน หน้าที่ระดับโมเลกุล กิจกรรมการสร้างโฮโมไดเมอร์ของโปรตีน กิจกรรมอะมิโนเอซิเลส กิจกรรมเพอร์ออกซิเดส การจับไอออนโลหะ กิจกรรมออกซิโดรีดักเทส โดยทำหน้าที่กับเปอร์ออกไซด์ในฐานะตัวรับ กิจกรรมของเอนไซม์คาตาเลส กิจกรรมต้านอนุมูลอิสระ การจับฮีม การจับกับ NADP การจับเอนไซม์ กิจกรรมออกซิโดรีดักเทส การจับตัวของตัวรับสัญญาณ การจับโปรตีนที่เหมือนกัน ส่วนประกอบของเซลล์ ไซโตซอล เครื่องมือของกอลจิ เมมเบรน ออร์แกเนลล์ที่มีเยื่อหุ้มภายในเซลล์ การยึดเกาะเฉพาะจุด ช่องว่างระหว่างเยื่อหุ้มไมโตคอนเดรีย เยื่อหุ้มเพอร์ออกซิโซม เพอร์ออกซิโซม เยื่อหุ้มพลาสมา เมทริกซ์เพอร์ออกซิโซม เอนโดพลาสมิกเรติคูลัม ไมโตคอนเดรีย ไลโซโซม เอ็กโซโซมนอกเซลล์ บริเวณนอกเซลล์ ช่องว่างนอกเซลล์ ช่องว่างภายในเม็ดสารคัดหลั่ง ช่องว่างภายในเม็ดแกรนูลที่อุดมด้วยฟิโคลิน-1 กระบวนการทางชีวภาพ การตอบสนองต่อฟีนิลโพรพาโนอิด การพัฒนาของตุ่มท่อไต การตอบสนองต่อเอสตราไดออล การตอบสนองต่อภาวะขาดออกซิเจน การตอบสนองต่อไอออนแคดเมียม การตอบสนองต่อกรดไขมัน การพัฒนาไต การตอบสนองต่อภาวะไม่เคลื่อนไหว การตอบสนองต่อภาวะออกซิเจนเกิน การตอบสนองของเซลล์ต่อสิ่งกระตุ้นจากปัจจัยการเจริญเติบโต การแก่ชรา กระบวนการเผาผลาญคอเลสเตอรอล การตอบสนองต่อกรดแอล-แอสคอร์บิก การควบคุมเชิงลบของกระบวนการอะพอพโทซิส การตอบสนองต่อโอโซน การตอบสนองต่อภาวะเครียดออกซิเดชัน การตอบสนองต่อกิจกรรม การรวมตัวเป็นเทตราเมอร์ของโปรตีน การตอบสนองต่อวิตามินอี การตอบสนองต่ออินซูลิน การตอบสนองต่อวิตามินเอ การสลายแอโรบิก การตอบสนองต่อไอออนตะกั่ว การควบคุมเชิงบวกของกิจกรรมปัจจัยถอดรหัส NF-kappaB การสร้างความแตกต่างของเซลล์สร้างกระดูก กระบวนการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ การป้องกันรังสียูวี การควบคุมเชิงบวกของการส่งสัญญาณของฟอสฟาติดิลอิโนซิทอล 3-ไคเนส การตอบสนองต่อรังสี การตอบสนองต่อความเข้มของแสง การตอบสนองต่อเอทานอล การควบคุมเชิงลบของกิจกรรมปัจจัยถอดรหัส NF-kappaB กระบวนการเผาผลาญไตรกลีเซอไรด์ การรวมตัวเป็นโฮโมเตตราเมอร์ของโปรตีน การตอบสนองต่อรังสียูวี การตอบสนองต่อสารพิษ การตอบสนองต่อไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ กระบวนการเผาผลาญฮีโมโกลบิน การควบคุมการแบ่งเซลล์ในเชิงบวก การล้างพิษอนุมูลอิสระในเซลล์ การปลดปล่อยสารจากนิวโทรฟิล การตอบสนองต่อสารออกซิเจนที่ว่องไว การตอบสนองของเซลล์ต่อภาวะเครียดออกซิเดชัน การกำหนดเป้าหมายโปรตีนไปยังเพอร์ออกซิโซม แหล่งที่มา: Amigo / QuickGO
ออร์โธล็อก สายพันธุ์ มนุษย์ หนู เอนเทรซ 847 12359 วงดนตรี ENSG00000121691 ENSMUSG00000027187 ยูนิโปรท พี04040 พี24270 RefSeq (mRNA) NM_001752 NM_009804 RefSeq (โปรตีน) NP_001743 NP_033934 สถานที่ตั้ง (UCSC) Chr 11: 34.44 – 34.47 Mb Chr 2: 103.28 – 103.32 Mb การค้นหาใน PubMed [ 3 ] [ 4 ]
วิกิดาต้า
ดู/แก้ไขข้อมูลมนุษย์ ดู/แก้ไขเมาส์

เอนไซม์ คาตาเลส เป็น เอนไซม์ทั่วไปที่พบในสิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมดที่สัมผัสกับออกซิเจน (เช่นแบคทีเรียพืช และสัตว์) ซึ่งเร่งปฏิกิริยาการสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ให้ กลายเป็นน้ำและออกซิเจน^{[ 5 ]}เป็นเอนไซม์ที่สำคัญมากในการปกป้องเซลล์จากความเสียหายจากออกซิเดชันโดยสารออกซิเจนที่ว่องไว (ROS) คาตาเลสมี อัตราการหมุนเวียนสูงที่สุดในบรรดาเอนไซม์ทั้งหมด โมเลกุลคาตาเลสหนึ่งโมเลกุลสามารถเปลี่ยนโมเลกุลไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์หลายล้านโมเลกุลให้เป็นน้ำและออกซิเจนได้ในแต่ละวินาที^{[ 6 ]}

แคตาเลสเป็นเทตราเมอร์ของสายโพลีเปปไทด์สี่สาย แต่ละสายมีความยาว มากกว่า 500 กรดอะมิโน^{[ 7 ]}ประกอบด้วย กลุ่ม ฮีม ที่มีธาตุเหล็กสี่กลุ่ม ที่ทำให้เอนไซม์สามารถทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ได้ค่า pH ที่เหมาะสมที่สุด สำหรับแคตาเลสของมนุษย์อยู่ที่ประมาณ 7 ^{[ 8 ]}และมีช่วงสูงสุดที่ค่อนข้างกว้าง: อัตราการเกิดปฏิกิริยาไม่เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญระหว่าง pH 6.8 และ 7.5 ^{[ 9 ]}ค่า pH ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแคตาเลสชนิดอื่น ๆ จะแตกต่างกันไประหว่าง 4 ถึง 11 ขึ้นอยู่กับสายพันธุ์^{[ 10 ]}อุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดก็แตกต่างกันไปตามสายพันธุ์เช่นกัน^{[ 11 ]}

เอนไซม์คาตาเลสของมนุษย์ก่อตัวเป็นเทตราเมอร์ที่ประกอบด้วยซับยูนิต สี่หน่วย ซึ่งแต่ละหน่วยสามารถแบ่งออกเป็นสี่โดเมน ได้ ^{[ 12 ]} แกนกลางที่กว้างขวางของแต่ละซับยูนิตถูกสร้างขึ้นโดย เบต้าบาร์เรลแบบขนานแปดสาย(β1-8) โดยมีการเชื่อมต่อเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดซึ่งปิดด้วยลูปเบต้าบาร์เรลด้านหนึ่งและลูป α9 อีกด้านหนึ่ง^{[ 12 ]}โดเมนเกลียวที่ด้านหนึ่งของเบต้าบาร์เรลประกอบด้วยเกลียวปลาย C สี่เกลียว (α16, α17, α18 และ α19) และเกลียวสี่เกลียวที่ได้มาจากสารตกค้างระหว่าง β4 และ β5 (α4, α5, α6 และ α7) ^{[ 12 ]}การสไปลซิงทางเลือกอาจส่งผลให้เกิดโปรตีนรูปแบบต่างๆ กัน

เอนไซม์คาตาเล สถูกค้นพบครั้งแรกในปี ค.ศ. 1818 โดยหลุยส์ ฌาคส์ เธนาร์ดผู้ค้นพบไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H₂O₂ _{) เธ}นาร์ดเสนอว่าการสลายตัวของเอนไซม์นี้เกิดจากสารที่ไม่ทราบชนิด ในปี ค.ศ. 1900 ออสการ์ โลว์เป็นคนแรกที่ตั้งชื่อเอนไซม์นี้ว่าคาตาเลส และพบว่าเอนไซม์นี้มีอยู่ในพืชและสัตว์หลายชนิด^{[ 13 ]} ในปี ค.ศ. 1937 เจมส์ บี. ซัมเนอร์และอเล็กซานเดอร์ ดันซ์ได้ตกผลึกคาตาเลสจากตับวัว^{[ 14 ]}และวัดน้ำหนักโมเลกุลได้ในปี ค.ศ. 1938 ^{[ 15 ]}

ลำดับกรดอะมิโนของ เอนไซม์คาตาเลส จากวัวได้รับการกำหนดในปี พ.ศ. 2512 ^{[ 16 ]}และโครงสร้างสามมิติในปี พ.ศ. 2524 ^{[ 17 ]}

แม้ว่ากลไกที่สมบูรณ์ของคาตาเลสจะยังไม่เป็นที่ทราบในปัจจุบัน^{[ 18 ]}แต่เชื่อว่าปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นในสองขั้นตอน :

H ₂ O ₂ + เฟ(III)-E → H ₂ O + O=เฟ(IV)-E(.+)

H ₂ O ₂ + O=เฟ(IV)-E(.+) → H ₂ O + เฟ(III)-E + O ₂ ^{[ 18 ]}

ในที่นี้ Fe()-E แทน ศูนย์กลาง เหล็กของ กลุ่ม ฮีมที่ติดอยู่กับเอนไซม์ Fe(IV)-E(.+) เป็นรูปแบบเมโซเมอริกของ Fe(V)-E ซึ่งหมายความว่าเหล็กไม่ได้ถูกออกซิไดซ์อย่างสมบูรณ์เป็น +V แต่ได้รับความหนาแน่นของอิเล็กตรอนที่ช่วยให้เสถียรจากลิแกนด์ฮีม ซึ่งแสดงเป็นไอออนบวกแบบอนุมูลอิสระ (.+)

เมื่อไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เข้าสู่บริเวณออกฤทธิ์มันจะทำปฏิกิริยากับกรดอะมิโน Asn148 ( แอสปาราจีนที่ตำแหน่ง 148) และHis75ทำให้โปรตอน ( ไอออน ไฮโดรเจน ) ถ่ายโอนระหว่างอะตอมออกซิเจน อะตอมออกซิเจนอิสระจะประสานงาน ทำให้โมเลกุลน้ำที่เกิดขึ้นใหม่และ Fe(IV)=O เป็นอิสระ Fe(IV)=O ทำปฏิกิริยากับโมเลกุลไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ตัวที่สองเพื่อสร้าง Fe(III)-E ขึ้นใหม่และผลิตน้ำและออกซิเจน^{[ 18 ]}ปฏิกิริยาของศูนย์กลางเหล็กอาจได้รับการปรับปรุงโดยการมีอยู่ของลิแกนด์ฟีนอลเลตของTyr358ในตำแหน่งการประสานงานที่ห้า ซึ่งสามารถช่วยในการออกซิเดชันของ Fe(III) เป็น Fe(IV) ประสิทธิภาพของปฏิกิริยาอาจได้รับการปรับปรุงโดยปฏิสัมพันธ์ของ His75 และ Asn148 กับตัวกลางของปฏิกิริยา^{[ 18 ]}การสลายตัวของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์โดยคาตาเลสดำเนินไปตามจลนศาสตร์อันดับหนึ่ง โดยอัตราจะแปรผันตรงกับความเข้มข้นของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์^{[ 19 ]}

เอนไซม์คาตาเลสยังสามารถเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของสารเมตาบอไลต์และสารพิษต่างๆ โดยใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ รวมถึงฟอร์มาลดีไฮด์กรดฟอร์มิกฟีนอล อะเซทัลดีไฮด์และแอลกอฮอล์โดยมีปฏิกิริยาดังต่อไปนี้:

ชม₂ O ₂ + ชม₂ R → 2H ₂ O + อาร์

ยังไม่ทราบกลไกที่แน่ชัดของปฏิกิริยานี้

ไอออนโลหะหนักใดๆ (เช่น แคตไอออนทองแดงในคอปเปอร์(II) ซัลเฟต ) สามารถทำหน้าที่เป็นตัวยับยั้งแบบไม่แข่งขันของคาตาเลสได้ อย่างไรก็ตาม “การขาดทองแดงอาจนำไปสู่การลดลงของกิจกรรมคาตาเลสในเนื้อเยื่อ เช่น หัวใจและตับ” ^{[ 20 ]}นอกจากนี้ สารพิษไซยาไนด์ยังเป็นตัวยับยั้งแบบไม่แข่งขัน^{[ 21 ]}ของคาตาเลสที่ความเข้มข้นสูงของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ [ ^{22 ] อา}ร์เซเนตทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้น [ ^{23 ] โครงสร้าง}โปรตีน สามมิติของสารตัวกลางคาตาเลสที่ถูกเปอร์ออกซิไดซ์มีอยู่ในProtein Data Bank

ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์เป็นผลพลอยได้ที่เป็นอันตรายจาก กระบวนการ เผาผลาญ ปกติหลายอย่าง เพื่อป้องกันความเสียหายต่อเซลล์และเนื้อเยื่อ จึงต้องเปลี่ยนไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ให้เป็นสารอื่นที่มีอันตรายน้อยกว่าอย่างรวดเร็ว ด้วยเหตุนี้ เซลล์จึงมักใช้เอนไซม์คะตาเลสเพื่อเร่งการสลายตัว ของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ให้กลายเป็น ออกซิเจนในรูปก๊าซ และโมเลกุลน้ำที่มีปฏิกิริยาน้อยกว่า^{[ 24 ]}

หนูที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมให้ขาดเอนไซม์คาตาเลสในตอนแรกจะมีลักษณะทางฟีโนไทป์ปกติ[ ^{25 ] อย่างไรก็ตาม}การขาดเอนไซม์คาตาเลสในหนูอาจเพิ่มโอกาสในการเกิดโรคอ้วนตับไขมัน^{[ 26 ]}และโรคเบาหวานชนิดที่ 2 ^{[ 27 ]}มนุษย์บางคนมีระดับเอนไซม์คาตาเลสต่ำมาก ( ภาวะขาดเอนไซม์คาตาเลส ) แต่กลับแสดงอาการเจ็บป่วยเพียงเล็กน้อย

ความเครียดออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้นซึ่งเกิดขึ้นกับหนูที่แก่ตัวลง จะบรรเทาลงได้ด้วย การแสดงออกของเอนไซม์คาตาเลส มากเกินไป ^{[ 28 ]} หนูที่แสดงออกมากเกินไปจะไม่แสดงอาการสูญเสียเซลล์สเปิร์ม เซลล์สืบพันธุ์ใน อัณฑะ และเซลล์เซอร์โทลีที่เกี่ยวข้องกับอายุเหมือนในหนูปกติ ความเครียดออกซิเดชันในหนูปกติมักจะทำให้เกิดความเสียหายต่อดีเอ็นเอจากออกซิเดชัน( วัดเป็น8-oxodG ) ในสเปิร์มเมื่ออายุมากขึ้น แต่ความเสียหายเหล่านี้จะลดลงอย่างมีนัยสำคัญในหนูที่แสดงออกคาตาเลสมากเกินไปเมื่ออายุมากขึ้น^{[ 28 ]} นอกจากนี้ หนูที่แสดงออกมากเกินไปเหล่านี้ยังไม่แสดงจำนวนลูกต่อครอกที่ลดลงตามอายุ การแสดงออกของคาตาเลสที่กำหนดเป้าหมายไปยังไมโทคอนเดรียจะช่วยยืดอายุขัยของหนู^{[ 29 ]}

ในยูคาริโอต เอนไซม์คาตาเลสมักจะอยู่ในออร์แกเนลล์ ของเซลล์ ที่เรียกว่าเพอร์ออกซิโซม [ ^{30 ] เพ}อร์ออกซิโซมในเซลล์พืชมีส่วนเกี่ยวข้องกับการหายใจแสง (การใช้ออกซิเจนและการผลิตคาร์บอนไดออกไซด์) และการตรึงไนโตรเจน แบบพึ่งพาอาศัยกัน (การแยกไนโตรเจน ไดอะตอ มิก (N ₂ ) ออกเป็นอะตอมไนโตรเจนที่ทำปฏิกิริยาได้) ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ถูกใช้เป็นสารต้านจุลชีพที่มีประสิทธิภาพเมื่อเซลล์ติดเชื้อจากเชื้อก่อโรค เชื้อก่อโรคที่มีคาตาเลสเป็นบวก เช่นMycobacterium tuberculosis , Legionella pneumophilaและCampylobacter jejuni จะสร้างคาตาเลสเพื่อยับยั้งอนุมูลเปอร์ออกไซด์ ทำให้พวกมันสามารถอยู่รอดได้ โดยไม่ได้รับอันตรายภายในโฮสต์^{[ 31 ]}

เช่นเดียวกับแอลกอฮอล์ดีไฮโดรจีเนส แคตาเลสจะเปลี่ยนเอทานอลเป็นอะเซทัลดีไฮด์ และการศึกษาแบบดรอปเอาท์ในสัตว์ฟันแทะชี้ให้เห็นว่าอาจเป็นตัวการสำคัญในการเกิดปฏิกิริยานี้ในสมอง^{[ 32 ] [ 33 ]}

สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ที่รู้จักใช้คาตาเลสในทุกอวัยวะโดยเฉพาะอย่างยิ่งในตับของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม จะมีความเข้มข้นสูง ^{[ 34 ]}คาตาเลสพบได้เป็นหลักในเพอร์ออกซิโซมและไซโตซอลของเม็ดเลือดแดง (และบางครั้งก็พบในไมโตคอนเดรีย^{[ 35 ]} )

จุลินทรีย์แอโรบิกเกือบทั้งหมดใช้คาตาเลส นอกจากนี้ยังพบในจุลินทรีย์แอนแอโรบิก บางชนิด เช่นMethanosarcina barkeri [ ^{36 ] คา}ตาเลสยังพบได้ทั่วไปในพืชและพบในเชื้อรา ส่วน ใหญ่^{[ 37 ]}

การใช้คาตาเลสที่เป็นเอกลักษณ์อย่างหนึ่งเกิดขึ้นในด้วงบอมบาร์เดียร์ด้วงชนิดนี้มีของเหลวสองชุดที่เก็บแยกกันในต่อมคู่สองต่อม ต่อมที่ใหญ่กว่าซึ่งเป็นห้องเก็บหรืออ่างเก็บจะมีไฮโดรควินอนและไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ในขณะที่ต่อมที่เล็กกว่าซึ่งเป็นห้องปฏิกิริยาจะมีคาตาเลสและเปอร์ออกซิเดสเพื่อกระตุ้นการพ่นพิษ ด้วงจะผสมเนื้อหาของทั้งสองช่อง ทำให้เกิดการปลดปล่อยออกซิเจนจากไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ออกซิเจนจะออกซิไดซ์ไฮโดรควินอนและยังทำหน้าที่เป็นตัวขับดันอีกด้วย^{[ 38 ]}ปฏิกิริยาออกซิเดชันเป็นปฏิกิริยาคายความร้อน สูงมาก (ΔH = −202.8 kJ/mol) และทำให้ส่วนผสมร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วจนถึงจุดเดือด^{[ 39 ]}

ราชินี ปลวกReticulitermes speratusที่มีอายุยืนยาว จะมีระดับ ความเสียหายจากออกซิเดชันต่อ DNAต่ำกว่าตัวที่ไม่สามารถสืบพันธุ์ได้ (ปลวกงานและปลวกทหาร) อย่างมีนัยสำคัญ ^{[ 40 ]} ราชินีมีกิจกรรมของเอนไซม์ catalase สูงกว่าปลวกงานมากกว่าสองเท่า และมีระดับการแสดงออกของยีน catalase RsCAT1 สูงกว่าปลวกงานถึงเจ็ดเท่า^{[ 40 ]} ดูเหมือนว่าความ สามารถ ในการต้านอนุมูลอิสระ ที่มีประสิทธิภาพ ของราชินีปลวกจะสามารถอธิบายได้บางส่วนว่าเหตุใดพวกมันจึงมีอายุยืนยาวขึ้น

เอนไซม์คาตาเลสจากสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ มีอุณหภูมิที่เหมาะสมแตกต่างกันอย่างมาก โดยทั่วไปแล้วสัตว์เลือดอุ่น จะมีคาตาเลสที่มีอุณหภูมิที่เหมาะสมอยู่ในช่วง 15–25 °C (59–77 °F) ในขณะที่คาตาเลสของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหรือนกอาจมีอุณหภูมิที่เหมาะสมสูงกว่า 35 °C (95 °F) ^{[ 41 ] [ 42 ]}และคาตาเลสจากพืชจะแตกต่างกันไปตามลักษณะการเจริญเติบโต^{[ 41 ]}ในทางตรงกันข้าม คาตาเลสที่แยกได้จากอาร์เคียที่ทนความร้อนสูงPyrobaculum calidifontisมีอุณหภูมิที่เหมาะสมที่ 90 °C (194 °F) ^{[ 43 ]}

เอนไซม์คาตาเลสใช้ในอุตสาหกรรมอาหารเพื่อกำจัดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ออกจากนมก่อนการผลิตชีส^{[ 44 ]}การใช้งานอีกอย่างหนึ่งคือในบรรจุภัณฑ์อาหาร ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้อาหารเกิดการออกซิเดชัน^{[ 45 ]}นอกจากนี้ เอนไซม์คาตาเลสยังใช้ใน อุตสาหกรรม สิ่งทอเพื่อกำจัดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ออกจากผ้าเพื่อให้แน่ใจว่าวัสดุนั้นปราศจากเปอร์ออกไซด์^{[ 46 ]}

การใช้งานเล็กน้อยคือใน ด้านสุขอนามัย ของคอนแทคเลนส์ – ผลิตภัณฑ์ทำความสะอาดเลนส์บางชนิดฆ่าเชื้อเลนส์โดยใช้สารละลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ จากนั้นจะใช้สารละลายที่มีคาตาเลสเพื่อสลายไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ก่อนที่จะนำเลนส์กลับมาใช้ใหม่^{[ 47 ]}

การทดสอบคาตาเลสเป็นหนึ่งในสามการทดสอบหลักที่นักจุลชีววิทยาใช้ในการระบุชนิดของแบคทีเรีย หากแบคทีเรียมีคาตาเลส (กล่าวคือ เป็นคาตาเลสบวก) จะสังเกตเห็นฟองออกซิเจนเมื่อเติมแบคทีเรียที่แยกได้ ในปริมาณเล็กน้อย ลงในไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ การทดสอบคาตาเลสทำได้โดยการหยดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ลงบนสไลด์กล้องจุลทรรศน์ใช้แท่งไม้แตะลงบนโคโลนีของแบคทีเรีย แล้วป้ายปลายแท่งไม้ลงบนหยดไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์

• หากส่วนผสมก่อให้เกิดฟองหรือฟองอากาศ สิ่งมีชีวิตนั้นจะถูกเรียกว่า 'catalase-positive' Staphylococci ^{[ 48 ]}และMicrococci ^{[ 49 ]}เป็น catalase-positive สิ่งมีชีวิตอื่นๆ ที่เป็น catalase-positive ได้แก่Listeria , Corynebacterium diphtheriae , Burkholderia cepacia , Nocardia , วงศ์Enterobacteriaceae ( Citrobacter , E. coli , Enterobacter , Klebsiella , Shigella , Yersinia , Proteus , Salmonella , Serratia ), Pseudomonas , Mycobacterium tuberculosis , Aspergillus , CryptococcusและRhodococcus equi
• ถ้าไม่เช่นนั้น สิ่งมีชีวิตนั้นจะเป็น 'catalase-negative' Streptococcus ^{[ 50 ]}และEnterococcus spp. เป็น catalase-negative

แม้ว่าการทดสอบเอนไซม์คะตาเลสเพียงอย่างเดียวจะไม่สามารถระบุจุลินทรีย์ชนิดใดชนิดหนึ่งได้ แต่ก็สามารถช่วยในการระบุได้เมื่อใช้ร่วมกับการทดสอบอื่นๆ เช่น การทดสอบความต้านทานต่อยาปฏิชีวนะ การมีอยู่ของเอนไซม์คะตาเลสในเซลล์แบคทีเรียขึ้นอยู่กับทั้งสภาวะการเจริญเติบโตและอาหารเลี้ยงเชื้อที่ใช้ในการเพาะเลี้ยงเซลล์

อาจใช้ หลอดแคปิลลารีได้เช่นกัน โดยเก็บตัวอย่างแบคทีเรียเล็กน้อยไว้ที่ปลายหลอดแคปิลลารีโดยไม่ปิดกั้นหลอด เพื่อหลีกเลี่ยง ผล ลบเท็จจากนั้นจุ่มปลายอีกด้านลงในไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ซึ่งจะถูกดูดเข้าไปในหลอดด้วยแรงดึงดูดของเส้นเลือดฝอยแล้วคว่ำหลอดลงเพื่อให้ตัวอย่างแบคทีเรียชี้ลงด้านล่าง จากนั้นใช้มือที่ถือหลอดเคาะลงบนโต๊ะเพื่อเลื่อนไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ลงมาจนสัมผัสกับแบคทีเรีย หากเกิดฟองขึ้นเมื่อสัมผัส แสดงว่าผลการทดสอบคาตาเลสเป็นบวก การทดสอบนี้สามารถตรวจจับแบคทีเรียคาตาเลสบวกได้ที่ความเข้มข้นสูงกว่าประมาณ 10⁵ ^{เซลล์} /มล. ^{[ 51 ]}และใช้งานง่าย

นิวโทรฟิลและฟาโกไซต์ อื่นๆ ใช้เปอร์ออกไซด์ในการฆ่าแบคทีเรีย เอนไซม์NADPH oxidaseสร้างซูเปอร์ออกไซด์ภายในฟาโกโซมซึ่งจะถูกเปลี่ยนผ่านไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ไปเป็นสารออกซิไดซ์อื่นๆ เช่นกรดไฮโปคลอรัสซึ่งจะฆ่าเชื้อโรคที่ถูกฟาโกไซโตซิส^{[ 52 ]}ในบุคคลที่เป็นโรคแกรนูโลมาเรื้อรัง (CGD) การผลิตเปอร์ออกไซด์ของฟาโกไซต์จะบกพร่องเนื่องจากระบบ NADPH oxidase บกพร่อง การเผาผลาญของเซลล์ปกติจะยังคงผลิตเปอร์ออกไซด์ในปริมาณเล็กน้อย และเปอร์ออกไซด์นี้สามารถนำไปใช้ในการผลิตกรดไฮโปคลอรัสเพื่อกำจัดเชื้อแบคทีเรียได้ อย่างไรก็ตาม หากบุคคลที่เป็น CGD ติดเชื้อแบคทีเรียที่มีเอนไซม์คาตาเลส แบคทีเรียคาตาเลสสามารถทำลายเปอร์ออกไซด์ส่วนเกินก่อนที่จะถูกนำไปใช้ในการผลิตสารออกซิไดซ์อื่นๆ ในบุคคลเหล่านี้ เชื้อโรคจะรอดชีวิตและกลายเป็นการติดเชื้อเรื้อรัง การติดเชื้อเรื้อรังนี้มักจะถูกล้อมรอบด้วยแมโครฟาจเพื่อพยายามแยกการติดเชื้อ กำแพงของแมโครฟาจที่ล้อมรอบเชื้อโรคนี้เรียกว่า แกร นูโลมาแบคทีเรียหลายชนิดมีเอนไซม์คาตาเลสเป็นบวก แต่บางชนิดก็ผลิตเอนไซม์คาตาเลสได้ดีกว่าชนิดอื่น แบคทีเรียและเชื้อราบางชนิดที่มีเอนไซม์คาตาเลสเป็นบวก ได้แก่Nocardia , Pseudomonas , Listeria , Aspergillus , Candida , E. coli , Staphylococcus , Serratia , B. cepaciaและH. pylori ^{[ 53 ]}

อะคาตาลาเซียเป็นภาวะที่เกิดจากการกลายพันธุ์แบบโฮโมไซกัสในยีน CAT ส่งผลให้ขาดเอนไซม์คาตาเลส อาการไม่รุนแรงและรวมถึงแผลในปาก การกลายพันธุ์แบบเฮเทอโรไซกัสของยีน CAT ส่งผลให้มีเอนไซม์คาตาเลสน้อยลง แต่ยังคงมีอยู่^{[ 54 ]}

ระดับคาตาเลสที่ต่ำอาจมีบทบาทใน กระบวนการผม หงอกของมนุษย์ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ถูกผลิตขึ้นตามธรรมชาติโดยร่างกายและถูกย่อยสลายโดยคาตาเลส ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์สามารถสะสมในรูขุมขน และหากระดับคาตาเลสลดลง การสะสมนี้อาจทำให้เกิดความเครียดจากออกซิเดชันและผมหงอกได้^{[ 55 ]}ระดับคาตาเลสที่ต่ำเหล่านี้เกี่ยวข้องกับผู้สูงอายุ ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์รบกวนการผลิตเมลานินซึ่งเป็นเม็ดสีที่ให้สีแก่เส้นผม^{[ 56 ] [ 57 ]}

พบว่าคาตาเลสมีปฏิสัมพันธ์กับยีนABL2 ^{[ 58 ]}และAbl ^{[ 58 ]} การติดเชื้อไวรัสลูคีเมียของหนูทำให้กิจกรรมของคาตาเลสลดลงในปอด หัวใจ และไตของหนู ในทางกลับกัน น้ำมันปลาในอาหารช่วยเพิ่มกิจกรรมของคาตาเลสในหัวใจและไตของหนู^{[ 59 ]}

ในปี พ.ศ. 2413 Schoenn ค้นพบการเกิดสีเหลืองจากปฏิกิริยาระหว่างไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์กับโมลิบเดต^{[ 60 ]}จากนั้นตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 20 ปฏิกิริยานี้เริ่มถูกนำมาใช้ในการหาปริมาณไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ที่ยังไม่ทำปฏิกิริยาโดยวิธีวัดสีในการทดสอบกิจกรรมของเอนไซม์คาตาเลส^{[ 61 ]}ปฏิกิริยานี้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายหลังจากมีการตีพิมพ์ผลงานของ Korolyuk et al. (1988) ^{[ 62 ]}และ Goth (1991) ^{[ 63 ]}บทความแรกอธิบายถึงการทดสอบคาตาเลสในซีรั่มโดยไม่มีบัฟเฟอร์ในตัวกลางปฏิกิริยา ส่วนบทความหลังอธิบายถึงขั้นตอนโดยใช้บัฟเฟอร์ฟอสเฟตเป็นตัวกลางปฏิกิริยา เนื่องจากไอออนฟอสเฟตทำปฏิกิริยากับแอมโมเนียมโมลิบเดต^{[ 63 ]}การใช้บัฟเฟอร์ MOPS เป็นตัวกลางปฏิกิริยาจึงเหมาะสมกว่า^{[ 64 ]}

การวัด UV โดยตรงของการลดลงของความเข้มข้นของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ยังถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายหลังจากมีการตีพิมพ์โดย Beers & Sizer ^{[ 65 ]}และ Aebi ^{[ 66 ]}

• จลนศาสตร์ของเอนไซม์
• กลูตาไธโอนเปอร์ออกซิเดส
• เพอร์ออกซิเดส
• ซูเปอร์ออกไซด์ดิสมิวเทส

• "ข้อมูลจาก GenAge สำหรับ CAT (Homo sapiens)" . แหล่งข้อมูลด้านจีโนมเกี่ยวกับการสูงวัยของมนุษย์. สืบค้นเมื่อ2009-03-05 .
• "คาตาเลส" . คำถามที่พบบ่อยของ MadSci . madsci.org. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2009-03-09 . เรียกดูเมื่อ2009-03-05 .
• "วิดีโอทดสอบคาตาเลสและออกซิเดส" Regnvm Prokaryotae สืบค้นเมื่อ2009-03-05
• "EC 1.11.1.6 - แคตาเลส" Brenda: ระบบข้อมูลเอนไซม์แบบครบวงจรสืบค้นเมื่อ2009-03-05
• "PeroxiBase - ฐานข้อมูลเพอร์ออกซิเดส"สถาบันชีวสารสนเทศแห่งสวิตเซอร์แลนด์เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 13 ตุลาคม 2551 เรียกดูเมื่อ5 มีนาคม 2552
• "ขั้นตอนการใช้เอนไซม์คาตาเลส" . MicrobeID.com . สืบค้นเมื่อ22 เมษายน 2552 .
• "โมเลกุลคาตาเลสประจำเดือน"ฐานข้อมูลโปรตีน (Protein Data Bank) เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 11 พฤษภาคม 2556 เรียกดูเมื่อ 8 มกราคม2556
• ภาพรวมของข้อมูลโครงสร้างทั้งหมดที่มีอยู่ในPDBสำหรับUniProt : P04040 (Catalase) ที่PDBe- KB