ALDH2

ALDH2
ALDH2
사용 가능한 구조물
PDB직교 검색: PDBe RCSB
식별자
별칭ALDH2, ALDH-E2, ALDHI, ALDM, 알데히드 탈수소효소 2가족(미토콘드리아), 알데히드 탈수소효소 2가족
외부 IDOMIM: 100650 MGI: 99600 HomoloGene: 55480 GeneCard: ALDH2
직교체
종인간마우스
엔트레스

217

11669

앙상블

ENSG00000111275

ENSMUSG00000029455

유니프로트

P05091

P47738

RefSeq(mRNA)

NM_001204889
NM_000690

NM_009656
NM_001308450

RefSeq(단백질)

NP_000681
NP_0011918

NP_001295379
NP_033786

위치(UCSC)Chr 12: 111.77 – 111.82MbChr 5: 121.57 – 121.59Mb
PubMed 검색[3][4]
위키다타
인간 보기/편집마우스 보기/편집

알데히드 탈수소효소, 미토콘드리아(Mitochondrial)는 인간에서 12번 염색체에 위치한 ALDH2 유전자에 의해 암호화된 효소다.[5][6] 이 단백질은 효소의 알데히드 탈수소효소군에 속한다. 알데히드 탈수소효소는 알코올 대사의 주요 산화 경로 중 두 번째 효소다. 알데히드 탈수소효소의 두 가지 주요 간 이소성형인 세포설과 미토콘드리아는 그들의 전기적 이동성, 운동성 특성, 세포하위 국소화에 의해 구별될 수 있다.[7]

대부분의 백인들은 2개의 주요 이소자성을 가지고 있는 반면, 동아시아인의 약 50%는 세포질 이소자임을 가지고 있지만 미토콘드리아 이소자임은 가지고 있지 않다. 백인보다 동아시아인들 사이에서 두드러지게 높은 급성 알코올 중독 빈도는 촉매적으로 활성화된 형태의 미토콘드리아 이소자임이 없는 것과 관련이 있을 수 있다. 촉매적으로 비활성화된 형태를 가진 개인에서 아세트알데히드에 대한 노출이 증가하면 많은 종류의 암에도 더 큰 영향을 미칠 수 있다.[8]

유전자

ALDH2 유전자는 길이가 약 44 kbp이며 517 아미노산 잔류물을 인코딩하는 최소 13 exon을 포함하고 있다. 성숙한 효소에 없는 NH2-단자 펩타이드 신호만 제외하면 엑손에서 추론된 아미노산 순서는 보고된 인간의 간 ALDH2의 1차 구조와 일치했다. 몇몇 인트론에는 Alu 반복 시퀀스가 포함되어 있다. TATA 유사 시퀀스(TTATAAAAA)와 CAAT 유사 시퀀스(GTCATCAT)는 각각 번역 개시 코돈에서 업스트림인 473bp와 515bp에 위치한다.[9] 쥐에서 이 유전자의 공식 명칭은 알데히드 탈수소효소 2, 미토콘드리아(mitochondrial)이며, 5번 염색체에 위치한다. 그것은 12개의 엑손들을 가지고 있고 코딩 순서는 1,560개의 기본 쌍이다.

효소구조

인간 ALDH2 유전자에 의해 인코딩된 효소는 두 개의 디뉴클레오티드 결합 도메인과 세 개의 줄무늬 베타 시트 도메인인 세 개의 도메인을 포함하는 4중 효소다. ALDH2의 활성 부위는 NAD의+ 니코틴아미드 링에 의해 두 부분으로 나뉜다. 니코틴아미드 링의 A측(Pro-R)에 인접하여 세 개의 사이스테인(Cys301, Cys302, Cys303)으로 이루어진 군집이 있으며, B측(Pro-S)에 인접하여 Thr244, Glu268, Glu476 및 Tr244와 Glu476에 바인딩된 순서 물 분자가 있다.[11] 인지 가능한 로스만 접힘이 있지만, ALDH2의 코엔자임 결합 부위는 다른 NAD 결합+ 효소에서는 볼 수 없는 방식으로 NAD를+ 결합한다. NAD의+ 니코틴아미드 링 근처의 잔류물 위치는 Glu268이 바운드 물 분자를 통해 일반적인 베이스로 기능하는 화학적 메커니즘을 제안한다. Asn169의 사이드체인 아미드 질소와 Cys302의 펩타이드 질소는 수화 전달에 앞서 사면 전환 상태에 존재하는 옥시아니온을 안정시킬 수 있는 위치에 있다. 잔류물 Glu487의 기능적 중요성은 현재 Arg264 및 Arg475를 통해 기판 결합 부위와 이 잔류물의 간접적인 상호작용에 기인하는 것으로 보인다.[12]

이소폼스

이 효소의 두 가지 주요 간 이소성형인 세포설과 미토콘드리아는 그들의 전기적 이동성, 운동성 특성, 그리고 세포하위 국소화에 의해 구별될 수 있다. ALDH2 유전자는 아세탈데히드에 대한 K가 낮고m 미토콘드리아 행렬로 국부화된 미토콘드리아 이소폼을 암호화한다. 반대로 세포질 이소폼에 대한 ALDH1 유전자 코드는 대조적이다.[7]

함수

미토콘드리아알데히드 탈수소효소는 아세트알데히드에서 아세트산으로의 화학적 변환을 촉진하는 알데히드 탈수소효소군에 속한다. 알데히드 탈수소효소는 알코올 대사의 주요 산화 경로 중 두 번째 효소다. 또한, ALDH2는 산화 응력에 대한 보호구 역할을 한다.[13]

Ethanol metabolism in humans
인간의 에탄올 대사

임상적 유의성

SNP: ALDH2*2
이름g.42421G>A, Glu504Lys
유전자ALDH2
염색체12
지역엑손
외부 데이터베이스
앙상블휴먼 SNPView
dbSNP671
합맵671
SN페디아671

대부분의 백인들은 2개의 주요 이소자성을 가지고 있는 반면, 동아시아인의 약 50%는 ALDH2 유전자의 정상 복사본 1개와 비활성 미토콘드리아 이소자임을 암호화하는 변형 복사본 1개(ALDH2*2, rs671)를 가지고 있다. 이 변종 ALDH2 알레르기는 아미노산 487에서 글루탐산 대신 리신을 암호화하고, 따라서 아세트알데히드를 아세트산으로 대사하는 데 완전히 비활성화된 제품 단백질을 암호화하는 것이다.[14] 일본 전체 인구에서 약 57%의 개인은 정상적 알레르기에 대해 동질성이며, 40%는 변종 알레르기에 대해 이질성이며, 3%는 변종 알레르기에 대해 동질성이 있다.[14] ALDH2는 아세트알데히드를 대사하기 위해 4개의 성분이 모두 활성 상태여야 하는 테트라머로 조립 및 기능하기 때문에, 헤테로고들은 ALDH2 활성도가 거의 없다.[15] 따라서 이상 알레르기에 대한 개인 이질성 또는 동질성은 정상적으로 아세트알데히드에 에탄올을 대사하지만 아세트알데히드를 잘 대사하지 못하여 알코올(즉, 에탄올 함유) 음료의 특정 부작용에 취약하다. 이러한 영향은 혈액과 조직에 아세트알데히드가 일시적으로 축적되는 것을 포함한다. 안면홍조(즉, "아시아 홍조 증후군"), 두드러기, 전신성 피부염, 비염과 천식 기관지염의 악화 등 알코올로 인한 호흡기 반응.[16] 인용된 알레르기 반응 유사 증상: a) 고전적인 IgE 또는 T 세포 관련 알레르기 유발 반응으로 인해 나타나는 것이 아니라, 오히려 이러한 증상의 가능한 매개 원인인 히스타민의 분비를 촉진하는 아세트알데히드의 작용, b) 알코올 음료를 섭취한 후 30~60분 이내에 발생하는 것이 일반적이며, c) 기타에서 발생한다. 아세트알데히드를 지나 아세트산으로 섭취한 에탄올을 대사하는 데 심각한 결함이 있는 아시아인과 비아시아인 개인들 또는 ALDH2 처리를 위해 에탄올을 너무 빨리 대사하는 개인들.[16][17]

백인보다 동아시아인들 사이에서 두드러지게 높은 급성 알코올 중독 빈도는 변종 ALDH2*2 이소엔자임(isoenzyme)의 활동 감소와 관련이 있는 것으로 반복적으로 나타났다.[7] 이 변종에는 상당히 왜곡된 코엔자임 결합 부위가 있다.[18][19] 80년대 동안, 알콜중독에 대한 유전적으로 결정된 혐오를 ALDH2*2 돌연변이의 지배적인 영향으로부터 극복하는 데 성공한 일본 알코올 중독자들의 수가 꾸준히 증가해왔다.[20] 이러한 경향은 알코올 중독에 굴복할 가능성이 가장 낮은 사람들 사이에서도 음주에 대한 사회적 압력이 존재함을 보여준다.[20]

ALDH2 효소 활성제인 Alda-1(1,3-벤조디오xol-5-ylmethyl)-2,6-dichlorobenzamide)이 심근경색으로 인한 허혈로 인한 심장 손상을 감소시키는 것으로 나타났다.[21]

상호작용

ALDH2는 GroEL과 상호작용하는 것으로 나타났다.[22]

참고 항목

참조

  1. ^ a b c GRCh38: 앙상블 릴리스 89: ENSG00000111275 - 앙상블, 2017년 5월
  2. ^ a b c GRCm38: 앙상블 릴리스 89: ENSMUSG000029455 - 앙상블, 2017년 5월
  3. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. ^ Yoshida A, Ikawa M, Hsu LC, Tani K (1985). "Molecular abnormality and cDNA cloning of human aldehyde dehydrogenases". Alcohol. 2 (1): 103–6. doi:10.1016/0741-8329(85)90024-2. PMID 4015823.
  6. ^ Hsu LC, Tani K, Fujiyoshi T, Kurachi K, Yoshida A (Jun 1985). "Cloning of cDNAs for human aldehyde dehydrogenases 1 and 2". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 82 (11): 3771–5. doi:10.1073/pnas.82.11.3771. PMC 397869. PMID 2987944.
  7. ^ a b c "Entrez Gene: ALDH2 aldehyde dehydrogenase 2 family (mitochondrial)".
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  9. ^ Hsu LC, Bendel RE, Yoshida A (Jan 1988). "Genomic structure of the human mitochondrial aldehyde dehydrogenase gene". Genomics. 2 (1): 57–65. doi:10.1016/0888-7543(88)90109-7. PMID 2838413.
  10. ^ van Warmerdam, T. "YourBioHelper.com".{{cite web}}: CS1 maint : url-status (링크)
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  12. ^ Steinmetz CG, Xie P, Weiner H, Hurley TD (May 1997). "Structure of mitochondrial aldehyde dehydrogenase: the genetic component of ethanol aversion". Structure. 5 (5): 701–11. doi:10.1016/s0969-2126(97)00224-4. PMID 9195888.
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추가 읽기

외부 링크