Alkoholdehydrogenázy (EC 1.1.1.1) jsou skupina enzymů dehydrogenázy, které se vyskytují v mnoha organismech a usnadňují interkonverzi mezi alkoholy a aldehydy nebo ketony. U lidí a mnoha dalších zvířat slouží k odbourávání alkoholů, které by jinak mohly být toxické; v kvasinkách a mnoha bakteriích některé alkoholdehydrogenázy katalyzují opačnou reakci v rámci fermentace.
Číslo CAS pro tento typ enzymu je [9031-72-5].
To umožňuje konzumaci alkoholických nápojů, ale jeho evolučním účelem je pravděpodobně rozklad alkoholů přirozeně obsažených v potravinách nebo produkovaných bakteriemi v trávicím traktu.
Alkoholdehydrogenáza se také podílí na toxicitě jiných druhů alkoholu: například oxiduje methanol za vzniku formaldehydu a ethylenglykol za vzniku glykolové a šťavelové kyseliny. Lidé mají nejméně šest mírně odlišných alkoholdehydrogenáz. Všechny jsou dimery (skládají se ze dvou polypeptidů), přičemž každý dimer obsahuje dva ionty zinku Zn2+. Jeden z těchto iontů je klíčový pro činnost enzymu: nachází se v katalytickém místě a drží hydroxylovou skupinu alkoholu na místě.
Většina lidí východoasijského původu má mutaci v genu alkoholdehydrogenázy, která činí tento enzym neobvykle účinným při přeměně ethanolu na acetaldehyd, a asi polovina takových lidí má také formu acetaldehyddehydrogenázy, která je méně účinná při přeměně acetaldehydu na kyselinu octovou . Tato kombinace způsobuje, že trpí alkoholovou splachovací reakcí, při které se acetaldehyd po vypití hromadí, což vede k těžkým a okamžitým příznakům kocoviny. U těchto lidí je proto menší pravděpodobnost, že se stanou alkoholiky. Lék Antabuse (disulfiram) také zabraňuje oxidaci acetaldehydu na kyselinu octovou, se stejnými nepříjemnými účinky pro konzumenty. Používá se při léčbě alkoholismu.
V kvasinkách a mnoha bakteriích hraje alkoholdehydrogenáza důležitou roli při fermentaci: pyruvát vznikající při glykolýze se přeměňuje na acetaldehyd a oxid uhličitý a acetaldehyd se poté redukuje na ethanol alkoholdehydrogenázou zvanou ADH1. Účelem tohoto posledního kroku je regenerace NAD+, aby mohla pokračovat glykolýza vytvářející energii. Lidé tento proces využívají k výrobě alkoholických nápojů tím, že nechávají kvasinky kvasit různé ovoce nebo zrna.
Hlavní alkoholdehydrogenáza v kvasinkách je větší než ta lidská, skládá se spíše ze čtyř než jen ze dvou podjednotek. Obsahuje také zinek na svém katalytickém místě.
Spolu s alkoholdehydrogenázami živočichů a lidí obsahujícími zinek tvoří tyto enzymy z kvasinek a mnoha bakterií čeleď alkoholdehydrogenáz s dlouhým řetězcem.
Brewerovy kvasinky mají také další alkoholdehydrogenázu, ADH2, která se vyvinula z duplicitní verze chromozomu obsahujícího gen ADH1. ADH2 kvasinky používají k přeměně ethanolu zpět na acetaldehyd a je vyjádřen pouze tehdy, když je nízká koncentrace cukru. Mít tyto dva enzymy umožňuje kvasinkám produkovat alkohol, když je cukru dostatek (a tento alkohol pak zabíjí konkurenční mikroby), a pak pokračovat s oxidací alkoholu, jakmile cukr, a konkurence, je pryč.
Alkohodehydrogenázy obsahující železo
Třetí skupina alkoholdehydrogenáz, nesouvisející s výše uvedenými dvěma, jsou dehydrogenázy s obsahem železa. Vyskytují se v bakteriích a (zřejmě neaktivní) forma byla nalezena i v kvasinkách. Ve srovnání s enzymy výše uvedených skupin jsou tyto enzymy citlivé na kyslík.
Ostatní alkoholdehydrogenázy
Další třída alkoholdehydrogenáz patří k chinenzymům a vyžaduje chinidové kofaktory (např. pyrrolochinolin chinon, PQQ) jako enzymem vázané akceptory elektronů. Typickým příkladem pro tento typ enzymu je methanol dehydrogenáza methylotrofních bakterií.
V biotransformaci: Alkohol dehydrogenázy se často používají pro syntézu enantiomerně čistých stereoizomerů chirálních alkoholů. Na rozdíl od chemického procesu enzymy přímo poskytují požadovaný enatiomer alkoholu redukcí odpovídajícího ketonu.