Enzim katalase dari berbagai spesies dikenal sebagai subunit protein dengan
berat molekul sebesar 60 kD, berupa struktur
tetramer, dan masing-masing terdapat empat grup heme per tetramer. Sequen asam
amino dan struktur asam amino enzim katalase telah dipelajari melalui isolasi
dari hepar sapi. Pembelajaran mengenai
regulasi dalam jalur pentosa fosfat menunjukkan, protein yang mengikat
NADPH dalam eritrosit manusia adalah enzim katalase. Setiap molekul tetramerik
katalase mamalia mengikat empat molekul NADPH. Terdapat tingkat afinitas yang
berbeda antara interaksi NADPH dalam bentuk tereduksi dengan enzim katalase, yaitu : NADPH
> NADH > NADP + > NAD +. Dalam kaitannya dengan
aktivitas enzim katalase untuk mengkatalisis konversi peroksida (H2O2)
menjadi air (H2O) dan oksigen (O2), NADPH tidak berperan
secara langsung. Adanya senyawa NADPH yang terikat pada enzim katalase berperan
penting untuk melindungi inaktivasi enzim katalase oleh senyawa peroksida.
Peran enzim katalase di dalam tubuh mammalia
Enzim katalase merupakan enzim marker peroksisomal klasik yang
berperan penting untuk mendekomposisi peroksida dan terlibat aktif dalam
mekanisme pertahanan antioksidan pada sel mammalia. Aktivitas katalase dalam
reaksi pertahanan antioksidan, antara lain perannya dalam sel otak untuk
mengoksidasi etanol, terkait dengan berbagai penyakit degeneratif peroksisomal
pada sistem saraf pusat yang diwariskan, seperti penyakit Zellweger Syndrome. Distribusi katalase dalam sistem
saraf pusat telah diketahui secara histokimiawi dan imunohistokimiawi, terkait
dengan aplikasi tyramine untuk mendeteksi mRNA katalase pada otak mencit. Hal ini ditunjukkan dengan adanya molekul mRNA
katalase pada banyak neuron di sepanjang jalur syaraf pada otak mencit.
Secara morfologi, mRNA yang berada di dalam sitoplasma sel glia dan
oligodendrosit berupa sel yang bergranula, dan
terkemas di dalam peroksisom. Aktivitas katalase yang sinergi dengan
protein peroksisomal yang lain berperan penting dalam pertahanan otak untuk
melawan penuaan sel dan penyakit Alzheimer.
