Hình 1: Vùng Stearoyl–CoA (màu đen) có cấu trúc xoắn ràng buộc với vùng kích hoạt của SCD, xác định liên kết bão hòa.
SCD là chuỗi pôlypeptit có bốn miền xuyên màng. Cả hai tận cùng amino và carboxyl và tám vùng xúc tác histiđin, liên kết với Fe (sắt) ở trung tâm xúc tác của enzyme, nằm trong dịch nội bào (cytosol), còn năm vùng xystêin lại nằm trong lòng mạng lưới nội chất.[11] Vùng coenzyme của nó là Stearoyl–CoA liên kết với vùng kích hoạt (active site) của enzym này (hình 1). Vị trí liên kết với cơ chất (chất chịu tác động) khá dài, mảnh và kỵ nước.[12] Các nghiên cứu đã cho thấy enzyme SCD thực hiện phản ứng khử bão hòa (desaturation) bằng cách loại bỏ hydro đầu tiên ở vị trí C9 và sau đó là hydro thứ hai từ vị trí C-10.[13]
Gen này đã được nghiên cứu trên nhiều loài động vật khác nhau, tuy chức năng giống nhau nhưng cấu tạo chi tiết khác nhau. Chẳng hạn, ở chuột gen có kích thước khoảng 2 - 3 kbp và có tới 8 alen đột biến, tạo thành 92 kiểu hình khác nhau.[7] Các SCD ở nhiều loài khác nhau đã phát hiện bốn đồng phân là Scd1 đến Scd4, đã được xác định trên chuột; còn ở người chỉ có 2 đồng phân là Scd1 và Scd5 (MIM 608370, Uniprot Q86SK9). Đồng phân Scd1 có khoảng 85% số axit amin ở bốn đồng phân của chuột; nhưng Scd5 (còn gọi là hSCD2) rất ít tương đồng với nhóm gặm nhấm và khá đặc trưng cho các loài linh trưởng.
Hình 2: SCD có hoạt động sinh học như một nhị đa phân tử với phối tử chính. Trong hình "stearyl-CoA" (màu hồng) neo vào vị trí hoạt động
SCD được bảo tồn cấu trúc trong tiến hoá các sinh vật nhân thực đã nghiên cứu, đưa liên kết đôi đầu tiên vào acyl-CoAs1. Vì các sản phẩm không bão hòa đơn của SCD là tiền chất quan trọng của phospholipid màng, este cholesterol và triglyceride, nên SCD là mấu chốt trong chuyển hóa axit béo. Ở chuột, các nghiên cứu qua X quang cho thấy một nếp gấp bao gồm bốn vòng xoắn xuyên màng được giới hạn bởi một miền tế bào học, và một con đường hợp lý để truy cập chất nền. Chuỗi axyl của stearoyl-CoA bị ràng buộc như là được đặt trong một "đường hầm" sâu trong tế bào. Trung tâm tác động có hình thoi được điều phối bởi một cấu trúc độc đáo có 8 - 9 vùng histidine liên kết với một trung tâm kim loại và cơ chế để kích hoạt oxy. Cấu trúc này cũng minh họa một tuyến đường khả dĩ để chuyển electron từ cytochrom b5 đến trung tâm diiron (2Fe). SCD1 có bốn vòng xoắn xuyên màng (TM1 - TM4) xếp theo hình nón với TM4 được "kẹp" giữa TM1 và TM2 (Hình 2). Tận cùng N- và C- của chuỗi nằm ở phía màng tế bào; TM2 và TM4 nhô khỏi màng khoảng ba vòng xoắn ốc và phối hợp cho vị trí hoạt động của vị trí kích hoạt.[14]
