结构生物化学/酶催化机制/脱氢酶
脱氢酶催化醇类氧化为羰基化合物，使用 NAD+ 或 NADP+。一些脱氢酶对一种辅酶具有特异性。此反应可被 NADH 或 NADPH 还原。在醇的氧化中，脱氢酶中的一种转移到 NAD+ 的烟酰胺环的 4 位，通过去除两个氢原子。因此，羰基是由该反应产生的。此反应具有立体专一性。该酶可以攻击环的任一侧，导致不同的构象和特性。具有 syn 构象的酶将更快地催化羰基的还原反应。具有 anti 构象的酶比前一种酶反应性更低。存在不同类型的脱氢酶，其中一些简要介绍如下。
醇脱氢酶催化醇类与醛类和酮类反应，使用 NAD+ 作为辅酶。它还在酶底部具有锌离子位点。在催化过程中，锌离子与 NAD+ 结合。在机制上，辅酶通过氧化酶中的醇与酶结合。酶-NADH 复合物的解离是速率决定步骤。
L-乳酸脱氢酶通过使用 NAD+ 作为辅酶，氧化 L-乳酸与丙酮酸的可逆反应。醇基变为酶的羰基。L-乳酸或丙酮酸通过辅酶与酶结合。因此，辅酶总是先与酶结合。其他底物也可能与酶结合。乳酸脱氢酶在糖酵解中起着至关重要的作用。为了使糖酵解发生，必须有 NAD+ 可用。在厌氧条件下，没有足够的 NAD+ 可用于糖酵解，因为所有 NAD+ 都被困在 NADH 形式（氧气不足意味着没有氧气存在于电子传递链的末端接收电子）。乳酸脱氢酶通过帮助将 NADH 转换为 NAD+ 来促进糖酵解的发生。乳酸脱氢酶通过将丙酮酸转换为乳酸来做到这一点。下图解释了此反应。
O O OH O ‖ ‖ | ‖
H3C – C – CO- + NADH ↔ H3C – CH – CO- + NAD+
Pyruvate Lactate
如所示，两个电子从 NADH 中去除，并且添加一个质子以形成乳酸，并将 NADH 氧化为 NAD+
苹果酸脱氢酶通过可逆反应将苹果酸氧化为草酰乙酸。NADH 和 NAD+ 以相同的亲和力结合。换句话说，它通过 NAD+ 或 NADP 催化苹果酸脱氢为草酰乙酸，或催化苹果酸脱羧为丙酮酸。
谷氨酸脱氢酶通过氧化脱氨作用催化谷氨酸中氮原子转化为铵离子（见下图反应方案）。在氧化脱氨作用中，反应首先通过碳-氮键的脱氢开始，然后导致称为席夫碱中间体的亚胺中间体。第一步利用谷氨酸脱氢酶 (GDH) 并利用辅酶 NAD+，辅酶 NAD+ 被还原为 NADH [1]。接下来，席夫碱的水解导致 α-酮戊二酸和游离铵离子。由于铵离子的快速去除，反应在正方向进行。谷氨酸脱氢酶位于细胞的线粒体中。谷氨酸脱氢酶是独一无二的，因为它在某些生物体中能够在其催化反应中使用 NAD+ 或 NADP+。这种能力是独一无二的，因为 NADPH 用作生物合成反应中的还原剂，而 NAD+ 通常用作大多数分解代谢反应中的氧化剂，而谷氨酰胺脱氢酶不特定于两者。
Alan Fersht，酶结构与机制。
Jeremy M. Berg，John L. Tymoczko，Lubert Stryer。生物化学（第 6 版）。纽约。W.H. Freeman and Company，2007，2002。
Aaron Coleman，Meredith Gould，Jose Luis Stephano。生化技术。Hayden-McNeil Publishing，2013。