3-磷酸甘油醛脫氫酶(甘油醛-3-磷酸脫氫酶，GAPDH)是一種在糖酵解過(guò)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用的多功能酶。GAPDH是一種由四個(gè)30-40kDa亞基組成的四聚體酶，分子量約146kDa，通過(guò)硫酯鍵形成機(jī)制催化3-磷酸甘油醛轉(zhuǎn)化為1,3-二磷酸甘油酸。

性質(zhì)與結(jié)構(gòu)

3-磷酸甘油醛脫氫酶的分子結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出高度保守性，廣泛分布于從細(xì)菌到人類的各種生物體中。X射線晶體結(jié)構(gòu)分析顯示，GAPDH具有典型的α/β結(jié)構(gòu)域，每個(gè)亞基包含一個(gè)由β-折疊和α-螺旋組成的催化核心，以及一個(gè)C末端的α-螺旋結(jié)構(gòu)域。

3-磷酸甘油醛脫氫酶分子中包含3.8-4.0個(gè)高活性的半胱氨酸殘基，這些殘基在酶的催化功能中起著關(guān)鍵作用。特別是，在哺乳動(dòng)物GAPDH中，Cys156殘基是形成硫酯中間體的關(guān)鍵位點(diǎn)，而His194則作為輔因子參與催化反應(yīng)^[1]。

組織分布與臨床應(yīng)用

3-磷酸甘油醛脫氫酶在人體各組織器官中廣泛分布，但表達(dá)水平存在顯著差異。高表達(dá)組織如骨骼肌、紅細(xì)胞、腎臟中含量最高；中等表達(dá)組織如心肌、肝臟含量約為脂肪組織的30倍；低表達(dá)組織如肺含量約為脂肪組織的10倍。

3-磷酸甘油醛脫氫酶基因是一種管家基因，在幾乎所有組織和細(xì)胞類型中均以高水平表達(dá)，且表達(dá)量相對(duì)穩(wěn)定。這一特性使其成為Western blot等實(shí)驗(yàn)中廣泛使用的內(nèi)參蛋白，用于標(biāo)準(zhǔn)化目的蛋白的表達(dá)水平，消除實(shí)驗(yàn)過(guò)程中因加樣誤差、轉(zhuǎn)膜效率差異等因素帶來(lái)的干擾^[2]。

3-磷酸甘油醛脫氫酶在多種腫瘤（如膠質(zhì)母細(xì)胞瘤）中表達(dá)顯著升高，通過(guò)激活HIF-1α信號(hào)通路，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的糖酵解代謝和血管生成，通過(guò)烷基化GAPDH的半胱氨酸殘基抑制其酶活性，顯示出抗腫瘤活性^[3]。

參考文獻(xiàn)

[1]沈喜妹,楊立勇.3-磷酸甘油醛脫氫酶的多功能性及其在糖尿病的作用[J].福建醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2007,41(5):484-486.

[2]劉小青,林志健,張冰.3-磷酸甘油醛脫氫酶活性檢測(cè)方法的改良及應(yīng)用[J].國(guó)際檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志,2012,33(2):160-161.

[3]崔暢婉,孫崢嶸.3-磷酸甘油酸脫氫酶促進(jìn)絲氨酸合成在腫瘤進(jìn)展中的機(jī)制[J].現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué),2021,29(5):885-888.