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]

R-CHO + NAD(P)+ + H2O → R-COOH + NAD(P)H + H+

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]

Tunnetut ihmisten aldehydidehydrogenaasit
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]
  1. ↑ 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.
  2. ↑ EC 1.2.1.3 qmul.ac.uk. Viitattu 2.3.2021.
  3. ↑ EC 1.2.1.4 qmul.ac.uk. Viitattu 2.3.2021.
  4. ↑ 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.
  5. ↑ 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. doi:10.1016/B978-0-12-803951-9.00021-5 ISBN 9780128039519
  6. ↑ 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.
  7. ↑ 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.