文 献 综 述

1.醇脱氢酶的概述

布氏热厌氧杆菌Thermoanaerobacter brockii 醇脱氢酶 (TbSADH)

1.1 乙醇脱氢酶的简介

乙醇脱氢酶(Alcohol dehydrogenase，简称ADH)的系统名为:乙醇:辅酶I氧化还原酶(alcohol:NAD oxidoreductase)，大量存在于人和动物肝脏、植物及微生物细胞之中，是一种含锌金属酶，具有广泛的底物特异性。乙醇脱氢酶够以烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)为辅酶,催化伯醇和醛之间的可逆反应:CH3CH2OH NAD → CH3CHO NADH H 。在人和哺乳动物体内,乙醇脱氢酶与乙醛脱氢酶(ALDH)构成了乙醇脱氢酶系,参与体内乙醇代谢，是人和动物体内重要的代谢酶。作为生物体内主要短链醇代谢的关键酶，它在很多生理过程中起着重要作用。它是一种广泛专一性的含锌金属酶。乙醇脱氢酶乙醇氧化体系是在肝脏中代谢酒精的一条主要途径。乙醇脱氢酶氧化体系包括醇脱氢酶(ADH)和醛脱氢酶(ALDH)。

1.2乙醇脱氢酶的演化和发现

生物遗传的许多证据表明，谷胱甘肽甲醛脱氢酶与ADH3一样，可能是整个乙醇脱氢酶家族的祖先。早在进化时，有效消除内源性和外源性甲醛的方法就很重要，并且这种能力已经通过时间保留在了ADH3中。由于基因的一系列突变，ADH3的重复基因演变为其他的乙醇脱氢酶。据认为，在酵母中发现了将糖类转化为酒精的的能力，酵母细胞可以通过产生高浓度的酒精，使其他生物体中毒，以有效地消除它们的竞争。由于腐烂的水果可以包含超过4%的乙醇，动物吃水果需要一个系统来代谢外源乙醇。 这可以解释为什么其他物种比酵母更需要乙醇脱氢酶ADH。

首次分离出乙醇脱氢酶(ADH)是在1937年，是从酿酒酵母(面包酵母)中纯化得到的。Hugo Theorell和他的同事研究了马肝脏中乙醇脱氢酶催化机理的很多方面。乙醇脱氢酶还是首先测定了氨基酸序列以及蛋白质三维结构的寡聚酶之一。在1960年初，在果蝇属果蝇中也发现了乙醇脱氢酶。

1.3醇脱氢酶的机理

醇脱氢酶alcoholdehydrogenase系可逆地催化醇脱氢形成醛（或酮）的酶，参与醇的发酵。EC1．1．1．1。CH3CH2OH NAD=CH3CHO NADH H 。底物专一性较广，亦作用于其他的醇。除酵母外，也广泛存在于高等植物（特别在发芽时活性增强）、动物肝脏、细菌等生物界。已从酵母（E．Negelein，H．J．Wulff1937）或肝脏中以结晶状态被提取出来。由酵母获得的结晶分子量约15万，由4个亚基组成，与4个NAD 及锌结合的SH酶。肝脏的酶分子量约7万3千。在肠系膜明串珠菌（Leuconostocmesenteroi-des）、酵母和高等植物中也发现有代替NAD 而使用NADP 为辅酶的酶。