BIBLIOGRAFIA

• Biotecnología para ingenieros (SCRAGG-ELLIS HORWOOD) Balderas 2004, pág. 185-189.
• Bioquímica ( LUBERT STRYER, JEREMY M, JOHN TYMOCZKO) Editorial Reverte, pág. 189-216.
• Lehninger, Albert L. (1995), Bioquímica, Ed. Omega, Barcelona, España. Pág. 189 

SITIO DE ACTIVE

El sitio activo consiste en un átomo de zinc, Su-67, Cys-174, Cys-46, Ser-48, Su-51, lle-269, Val-292, Ala-317 y Fhe-319.

El zinc coordina el sustrato. El zinc es coordinado por todas las anteriores para estabilizar NAD mediante la formación de enlaces de hidrógeno. Su-51 y lle-269 forman enlaces de hidrógeno con los enlaces de alcohol nicotinamida ribosa. Fhe-319 Ala-317 y Val-292 forman enlaces de hidrógeno con la amida de NAD.

LA OXIDACIÓN DEL ALCOHOL

MECANISMOS DE ACCIÓN EN LOS SERES HUMANOS:

Pasos:

• La unión de la coenzima NAD;
• Unión del sustrato de alcohol por la coordinación del zinc;
• Desprotonación del Su-51;
• Desprotonación de la nicotinamida ribosa;
• Desprotonación de la Ser-48;
• La desprotonación del alcohol;
• Tranferencia de Hidruro a partir del ión alcóxido a NAD,  que conduce a NADH y un aldehído o cetona unido al zinc;
• La liberación del aldehído producto;

El mecanismo en la levadura en las bacterias es la inversa de esta reacción. Estos pasos son apoyados a través de estudios cinéticos.

 

SUBUNIDADES INVOLUCRADAS:

 

El sustrato está coordinado con el zinc y esta enzima tiene dos átomos de zinc por subunidad. Uno de ellos es el sitio activo que está implicado en la catálisis. En el sitio activo, los ligandos son Cys-46, Cys-174, Su-67, y una molécula de agua. La otra subunidad está involucrado con la estructura. Este mecanismo, el hidruro a partir del alcohol va a NAD. Las estructuras cristalinas que los Su-51 desprotonan la nicotinamida ribosa, que deprotona Ser-48.

-Por último, Ser-48 desprotona el alcohol, por lo que es un aldehído. Desde un punto de vista mecanicista, si la enzima añade hidruro a la cara de NAD, el hidrógeno resultante se incorpora en la posición pro-R.

Las enzimas que añaden hidruro se consideran como clase A deshidrogenasa.



PROPIEDADES DEL ADH

Las Alcohol-deshidrogenasa comprenden un grupo de varios isoenzimas que catalizan la oxidación de alcoholes primarios y secundarios en aldehídos y cetonas, respectivamente, y también pueden catalizar la reacción inversa.

En los mamíferos, esta es una reacción redox que implica la coenzima dinucleótido de nicotinamida y adenina, y cofactor PQQ. La alcohol-deshidrogenasa es un dímero con una masa de 80kda.  

 

 

 

 

DESCUBRIMIENTO DEL ALCOHOL-DESHIDROGENASA

La primera vez aislado alcohol-deshidrogenasa se purificó en 1937 a partir de  Saccharomyces Cerevisiae. Muchos aspectos del mecanismo catalítico fueron investigados por Hugo Theorell y sus compañeros de trabajo. ADH también fue una de las primeras enzimas oligoméricas que tenían su secuencia de aminoácidos y la estructura tridimensional determinada.

A principios de 1960 se descubrió en moscas de la fruta del género Drosophila. 

EVOLUCIÓN DEL ALCOHOL-DESHIDROGENASA

La evidencia genética de las comparaciones de múltiples organismos, mostró que un formaldehido deshidrogenasa dependiente del glutatión, idéntica a una alcohol-deshidrogenasa clase III, es probable que la enzima ancestral para toda la familia ADH. Al principio de la evolución, un método eficaz para la eliminación de formaldehido tanto endógeno y exógeno era importante y esta capacidad se ha conservado la ancestral ADH-III, seguido por una serie de mutaciones, las otras ADHs evolucionaron. Se cree que la capacidad de producir etanol a partir de azúcar que han evolucionado inicialmente en la levadura, esta característica no es adaptiva desde un punto de vista energético, pero al hacer alcohol en concentraciones tan elevadas por lo que eran tóxicos para otros organismos, las células podrían eliminar de manera efectiva su competencia dado que el medio donde se podría contener más de 4% de etanol, podría causar un desbalance en el sistema de cualquier organismo para metabolizar etanol exógeno.

Esto fue pensado para explicar la conservación de etanol activo ADH en otras especies de levadura, aunque ADH-III se sabe que también tiene un papel importante en las señalización.

DETERMINACIÓN DE LA ACTIVIDAD ENZIMÁTICA: ALCOHOL-DESHIDROGENASA (ADH)

Las enzimas son el producto de expresión de genes; por tanto, su actividad puede verse modulada por el genotipo del individuo. El estudio de la actividad enzimática tiene gran importancia en la ciencia básica, bioquímica y biotecnología. Así mismo, la presencia de distintas isoenzimas y su actividad enzimática diferencial puede ser empleada como marcador bioquímico de normalidad  o anormalidad.

La enzima alcohol-deshidrogenasa (Alcohol: NAD+ OXIDO-REDUCTASA; EC 1.1.1.1) cataliza la oxidación de alcoholes y la oxidación de aldehídos. Existe una clara diferencia en la actividad enzimática ADH entre genotipos de frutas o ácidos. Se observa también una clara influencia del ambiente. Estos resultados apoyan que existe una adaptación de algunos organismos en medios que contengan alcohol.

En los seres humanos y otros animales, sirven para romper alcoholes que de una manera son tóxicos, y que también participan en la generación de aldehído útil, centona, otros grupos de alcohol durante la biosíntesis de diversos metabolitos. En levaduras, plantas y en muchas bacterias, un poco de alcohol-deshidrogenasa puede catalizar la reacción opuesta, como parte de la fermentación para asegurar un suministro constante de NAD.