Enzima ALCOLDEIDROGENASI, ADH, JSmol

alcoldeidrogenasiL’alcol deidrogenasi (ADH) o aldeide ridottasi, è un enzima ritrovato in tantissime specie differenti che vanno dall’Escherichia Coli all’orso bruno, dal Saccaromyces cerevisiae all’ Homo Sapiens. Fa parte degli enzimi definiti come Ossidoriduttasi che utilizza lo stesso meccanismo di base per formare aldeidi e chetoni da un alcol. ADH è stereospecifico per cui aggiunge un H o lo rimuove solo se è il proR.
ADH catalizza l’ossidazione di molti alcol differenti compresi i primari, secondari, ciclici secondari o semiacetali. Nell’essere umano uno dei compiti principali è l’ossidazione da etanolo ad acetaldeide. Nell’uomo ADH è attivo come dimero. Ogni subunità ha due domini, uno che lega NAD+ ed uno che lega il substrato alcolico.
Nel meccanismo di ossidazione ADH è associato al NAD che funziona come cosubstrato utilizzando lo zinco per facilitare la reazione. La funzione dello Zinco è di posizionare il gruppo -OH dell’alcol in una conformazione che permette l’ossidazione. NAD poi agisce come substrato e fa l’ossidazione secondo la reazione scritta così.
CH3CH2OH + NAD+ —->CH3COH (acetaldeide) + NADH + H+
La reazione è di fatto reversibile ed il meccanismo è mostrato nella figura che segue.

Un aspetto fondamentale della catalisi dell’ADH è la stabilizzazione elettrostatica dell’ossigeno dell’Alcol attraverso lo ione Zinco rendendo così l’H dell’acol più acido e facendolo così uscire. Lo Zinco è coordinato con 2 S della Cisteina e con una istidina. Una molecola di acqua occupa la quarta posizione sullo zinco (anche se non è mostrata) e forma legami ad H con gruppo OH della tirosina.
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Questa è la struttura della presente nello stomaco, che catalizza l’ossidazione dell’alcol a aldeide. E’ formata da due unità che a sua volta sono formate da due subunità.

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Si noti la struttura tetramerica dell’ADH di questo microrganismo.