Language
Country/Area
No result found
Aktivitas enzim terungkap: Apa peran aldehida dehidrogenase dalam perkembangan kanker?
Aldehid dehidrogenase (ALDH) adalah sekelompok enzim yang mengkatalisis oksidasi aldehida dan memainkan peran penting dalam banyak proses biologis, terutama dalam perkembangan kanker. Para ilmuwan telah mengidentifikasi sembilan belas gen ALDH dalam genom manusia yang terlibat dalam detoksifikasi aldehida, termasuk degradasi aldehida eksogen dan endogen. Secara khusus, ALDH2 dan ALDH1 terkait erat dengan oksidasi aldehida dan memiliki fungsi fisiologis penting dalam banyak jaringan.
Aldehid dehidrogenase adalah enzim polimorfik yang bertanggung jawab atas konversi aldehida menjadi asam karboksilat, yang memiliki pengaruh yang menentukan dalam proses metabolisme.
Struktur dan fungsi aldehida dehidrogenase
Pada mamalia, aldehida dehidrogenase dibagi menjadi tiga kelas berbeda: kelas I (Km rendah, sitoplasma), kelas II (Km rendah, mitokondria), dan kelas III (Km tinggi, terutama diekspresikan dalam tumor, lambung, dan kornea). Ketiga kategori tersebut ada dalam bentuk konstitutif dan induktif. Di antara ketiganya, ALDH1 dan ALDH2 adalah enzim terpenting untuk oksidasi aldehida, dan keduanya merupakan tetramer yang terdiri dari subunit 54 kDa.
Situs aktif dan mekanisme
Situs aktif aldehida dehidrogenase pada dasarnya dilestarikan dalam enzim yang berbeda. Meskipun jumlah asam amino dalam subunit dapat bervariasi, fungsinya pada dasarnya tetap tidak berubah. Situs aktif dapat mengikat satu molekul aldehida dan satu molekul NAD+ atau NADP+, yang berfungsi sebagai kofaktor. Penelitian telah menunjukkan bahwa molekul sistin dan glutamat di situs aktif berinteraksi dengan substrat aldehida.
Dalam reaksi yang bergantung pada NAD(P)+ ini, aldehida memasuki situs aktif enzim dan diubah menjadi asam karboksilat melalui serangkaian reaksi kimia.
Mekanisme reaksi ini melibatkan beberapa langkah, di mana ikatan karbon-hidrogen dari molekul aldehida melepaskan proton hidrogen untuk membentuk NAD(P)H, dan kemudian molekul air lebih lanjut berpartisipasi dalam reaksi katalitik untuk mendorong pembentukan produk.
Defisiensi dan patologi ALDH
ALDH2 memainkan peran kunci dalam oksidasi alkohol, membantu mempertahankan kadar asetaldehida yang rendah dalam darah. Bila aktivitas ALDH2 tidak mencukupi, konsentrasi asetaldehida dalam darah meningkat, yang menyebabkan gejala "reaksi kemerahan akibat alkohol" seperti wajah memerah, jantung berdebar, dan mual, yang juga dikenal sebagai "sindrom kemerahan akibat Asia."
Bentuk mutan ALDH2, ALDH2*2, cukup umum di wilayah seperti Jepang dan Taiwan, dan dikaitkan dengan berbagai kanker, termasuk kanker esofagus dan kanker laring.
Penelitian telah menunjukkan bahwa mutasi pada ALDH2 dapat menyebabkan pembersihan asetaldehida yang lebih lambat, yang dapat menjelaskan mengapa insiden kecanduan alkohol di wilayah ini lebih rendah. Fenomena ini juga membuat mutasi ALDH2 terkait erat dengan peningkatan risiko kanker.
Hubungan antara aldehida dehidrogenase dan penyakit lainnya
Selain itu, ekspresi ALDH dikaitkan dengan berbagai penyakit neurodegeneratif seperti penyakit Parkinson dan penyakit Alzheimer. Penelitian telah menemukan bahwa ekspresi gen dan aktivitas enzim berkurang secara signifikan pada pasien dengan penyakit ini, yang mungkin terkait dengan aldehida yang berasal dari oksidasi lipid toksik.
Penghambatan aldehida dehidrogenase dianggap sebagai salah satu mekanisme patogenik yang menyebabkan penyakit Parkinson, yang selanjutnya menekankan pentingnya fisiologis enzim ini.
Penelitian telah menunjukkan bahwa model tikus yang kekurangan ALDH menunjukkan penurunan kinerja motorik dan defisit memori terkait penuaan yang mirip dengan penyakit Parkinson, yang memberikan perspektif baru untuk memahami neuropati.
Ringkasan dan Prospek Masa Depan
Aldehid dehidrogenase memainkan peran yang tak tergantikan dalam tubuh, dan perannya dalam oksidasi aldehida dan teori antikanker secara bertahap dieksplorasi secara mendalam. Memahami pentingnya enzim ini dalam pencegahan kanker, metabolisme alkohol, dan penyakit neurodegeneratif dapat memberikan ide-ide baru untuk perawatan di masa depan. Seiring dengan semakin mendalamnya penelitian tentang ALDH, kita tidak dapat menahan diri untuk bertanya: Misteri kehidupan apa lagi yang dapat diungkapkan enzim ini kepada kita?
