超氧化物歧化酶的研究

合集下载

超氧化物歧化酶的应用研究进展

超氧化物歧化酶的应用研究进展

超氧化物歧化酶的应用研究进展一、本文概述超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,简称SOD)是一种重要的抗氧化酶,广泛存在于生物体内,其主要功能是催化超氧化物阴离子自由基(O2-)的歧化反应,从而保护细胞免受氧化应激的损害。

近年来,随着生物技术和分子生物学的发展,超氧化物歧化酶的应用研究取得了显著的进展。

本文旨在综述超氧化物歧化酶在各个领域的应用研究进展,包括其在医学、农业、食品工业以及环境保护等领域的应用,以期为相关领域的研究提供参考和借鉴。

在医学领域,超氧化物歧化酶作为一种重要的抗氧化剂,被广泛应用于疾病的治疗和预防。

研究表明,超氧化物歧化酶能够清除体内的自由基,减轻氧化应激对细胞的损伤,从而起到抗衰老、抗疲劳、抗辐射等作用。

超氧化物歧化酶还被用于治疗一些与氧化应激相关的疾病,如心血管疾病、癌症、糖尿病等。

在农业领域,超氧化物歧化酶的应用主要集中在提高植物抗逆性和促进植物生长方面。

通过基因工程技术将超氧化物歧化酶基因导入植物体内,可以提高植物对逆境的抵抗能力,如耐盐、耐旱、耐寒等。

同时,超氧化物歧化酶还可以促进植物的生长和发育,提高植物的产量和品质。

在食品工业领域,超氧化物歧化酶作为一种天然的抗氧化剂,被广泛应用于食品的加工和保存过程中。

它可以有效地抑制食品的氧化变质,延长食品的保质期,同时保持食品的营养成分和口感。

在环境保护领域,超氧化物歧化酶也被用于处理一些环境污染问题。

例如,超氧化物歧化酶可以用于处理工业废水中的有害物质,减少其对环境的污染。

超氧化物歧化酶还可以用于土壤修复和生态恢复等方面。

超氧化物歧化酶作为一种重要的抗氧化酶,在各个领域都展现出广泛的应用前景。

随着科学技术的不断进步,相信超氧化物歧化酶的应用研究将会取得更加显著的成果。

二、SOD的结构与功能超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,简称SOD)是一类广泛存在于生物体内的金属酶,其主要功能是催化超氧化物(O2-)的歧化反应,从而将其转化为过氧化氢(H2O2)和氧气(O2)。

超氧化物歧化酶(SOD)及其研究进展

超氧化物歧化酶(SOD)及其研究进展

其 结 合金 属 种 类 不 同 , 分 为三 类 : 一 类 为 C Z 可 第 un S D, 蓝 绿 色 , 对 分 子量 约为 3 k a 主 要 存 O 呈 相 2D , 在 于 真核 细胞 细胞 浆 、 叶绿体 和过 氧化 物酶 体 内 ; 第 二 类 为 Mn— S D, 紫 红 色 , 对 分 子 量 约 为 O 呈 相 4k , 0 Da 主要存 在 予 真核 细 胞 线粒 体和 原 核 细胞 中 ; 第 三类 为 F —S e OD, 呈黄 褐 色 , 对 分子 量约 为 3. 相 8 7 D , 要存 在于 原核 细胞 及一 些植 物 中[ 。 k a主 3 ] 3 S OD的 结构 与催 化机 理

不 同来 源 的 Mn OD 一 级 结 构 同 一 性 很 高 , —S 并 且参与 形成 活性 中 心及与 金属 连接 的氨 基酸 在 所 有 Mn S - OD中 都是保 守 的[。Mn OD 是 由 2 3 5 ] —S 0 个氨 基酸 残基 构成 的 四面体 [ , 1 结构 简 单 , 个 亚基 ] 每 只含一个 金属 离子 [ , ( 处于 三 角双 锥配 位 环 5 Mn Ⅲ) ] 境 中 , 中一轴 向配 体为 水分 子 , 其 另一 轴 向配体 为蛋 白质辅基 的配 位基 Hi一2 , s 8 另三 个来 自蛋 白质 辅基 的 配基 Hi- 8 、 s 1 0和 As s 3 Hi~ 7 p一1 6位 于赤 道平 6
S OD 的发现 、 类、 分 结构 、 催化 机 理及研 究进展 , 并对 其应 用 前景进 行 了展 望 。 关键 词 : 氧化物 歧化 酶 ; 超 活性 氧 ;OD S
中图 分 类号 : 5 Q5
文献 标 识码 : A
文章编 号 :0 6 7 8 (0 0 1 一 o 1 — 0 10- 912 1 )6 04 2

超氧化物歧化酶的研究进展

超氧化物歧化酶的研究进展

t u r e a n d f u n c t i o n ,o r i g i n a n d e v o l u t i o n a s we l l a s a p p l i c a t i o n .T h e o u t l o o k or f S OD s t u d y i s a l s o d i s c u s s e d .
z y me s t h a t a r e r e s p o ns i bl e f o r t he e f f i c i e nt r e mo v a l o f r e a c t i v e o x y g e n s p e c i e s . As t h e ir f s t l i n e o f d e f e ns e i n t he a n t i o x i d a nt s y s t e m,i t
( Ke y w o r d s ] S u p e r o x i d e d i s m u t a s e ;r e a c t i v e o x y g e n s p e c i e s ;a n t i o x i d a n t
有 氧代 谢是 需氧 生 物体 正 常 生命 活 动不 可或 缺 约是 现在 的 1 0 _ 5 _ 。2 0~ 2 4亿 年 前 ,与 蓝 藻 光合 作
pe r r e v i e ws t h e p r o r e s s i n S OD r e s e a r c h f r o m i t s d i s c o v e r y ,c l a s s i ic f a t i o n a nd d i s t r i b ut i o n t o i t s me c h a n i s m o f a c t i o n, mo l e c u l a r s t r u c -

超氧化物歧化酶SOD的研究概况

超氧化物歧化酶SOD的研究概况

万方数据万方数据万方数据超氧化物歧化酶(SOD)的研究概况作者:时沁峰, 曹威荣作者单位:时沁峰(山西农业大学信息学院,山西,太谷,030801), 曹威荣(朔州职业技术学院)刊名:畜禽业英文刊名:LIVESTOCK AND POULTRY INDUSTRY年,卷(期):2009,""(4)被引用次数:2次1.Marikovsky M.Ziv V.Nero N Cu/Zn superoxide dismutase plays important role in immune response2003(06)2.陈淮扬.刘望荑从SOD的分布与结构看其分子进化 1996(05)3.程光宇.魏锦城.吴国荣Fe-SOD在枸杞和何首乌体内的分布和细胞器中的定位 19984.张晓燕超氧化物歧化酶的研究现状及在食品中的应用综述[期刊论文]-扬州职业大学擘报 2002(01)5.尤新功能性发酵制品 20006.桂兴芬.杨萍.刘隽饮品中超氧化物歧化酶的活性及影响因素[期刊论文]-郑州工程学院学报 2000(04)7.郭洪声.王敏.邓桂茹超氧化物歧化酶的结构、功能及模拟配合物合成研究进展 1999(11)8.秦水琼.贾士荣植物抗氧化逆境的基因工程 1997(01)9.陶明煊蓝绿藻同工酶类型与极大螺旋藻Fe-SOD的研究 199710.樊剑鸣.卢小云.李宝盛.李明启光照对玉米黄化幼苗SOD的影响 1997(03)11.高震谈抗衰老与SOD清除氧自由基的利弊 1998(04)12.李培峰.方允中活性氧所致的SOD疏水性的变化 1995(01)13.吴国荣.程光宁.陶明煊平茹Mn-SOD纯化及其性质研究 1998(02)14.吴国荣.程光宇.阿明煊.陆长梅佛州侧耳子实体Mn-SOD的纯化及性质研究 1998(02)1.期刊论文叶小利.李学刚.陈时洪.王强.Ye Xiaoli.LI Xuegang.Cheng Shihong.Wang Qiang蔗糖脂肪酸酯对大豆叶片超氧化物歧化酶和叶绿素的影响-大豆科学2000,19(4)本文研完了蔗糖脂肪酸酯(SFE)对开花期和结英期大豆叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、叶绿素含量和大豆产量的影响。

超氧化物歧化酶(SOD)在酵母系统中的表达研究的开题报告

超氧化物歧化酶(SOD)在酵母系统中的表达研究的开题报告

超氧化物歧化酶(SOD)在酵母系统中的表达研究的开题报告超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)是细胞中主要的抗氧化酶之一,它可以将自由基超氧化物(O2^-)转化为较为稳定的氧气和过氧化氢(H2O2),从而保护细胞免受氧化损伤。

在酵母系统中,SOD在应对诸多环境应激,如高温、重金属离子等方面发挥着重要的作用。

因此,研究SOD在酵母系统中的表达调控机制具有极大的研究价值。

本文将以酵母为模型,通过分析酵母SOD的表达模式及其调控机制,探究SOD在细胞内的作用及生物学意义。

具体研究内容如下:第一部分:酵母中SOD基因家族的鉴定及序列分析本研究将通过酵母全基因组扫描鉴定SOD基因家族,并对其序列进行分析。

其中,我们将重点关注SOD的同源性及其在酵母系统中的分布情况。

第二部分:酵母SOD家族各成员在不同条件下的表达模式本研究将利用实时荧光定量PCR技术,对酵母不同条件下SOD家族各成员的表达模式进行分析,包括不同营养培养基、温度、pH值等条件对其表达的影响。

同时,我们还将分析各成员在应对氧化损伤时的表达情况。

第三部分:酵母SOD基因家族的转录调控机制通过对酵母SOD基因家族启动子区域的分析,我们将探究转录因子对SOD家族的调控机制,包括与氧化损伤反应相关的基因启动子元件的分析和转录因子的相互作用等。

第四部分:SOD家族在细胞内的作用及意义本研究将研究SOD家族在细胞内的最终作用及其生物学意义,包括超氧化物的清除及其对生长、代谢等生物过程的影响等。

本研究旨在深入了解酵母中SOD基因家族的表达模式及其调控机制,为研究超氧化物的代谢与氧化损伤反应机制提供重要的参考。

超氧化物歧化酶

超氧化物歧化酶

超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)是细胞内一种重要的抗氧化酶,它能够将超氧自由基转化为氧气和过氧化氢,起到保护细胞免受氧化损伤的作用。

本文将对超氧化物歧化酶的结构、功能、应用以及未来研究方向进行探讨。

一、超氧化物歧化酶的结构人体中存在三种SOD:Cu/Zn-SOD、Mn-SOD 和Fe-SOD。

其中,Cu/Zn-SOD主要分布在胞浆和细胞外液,需要Cu2+和Zn2+的协同作用;Mn-SOD主要分布在线粒体中,需要Mn2+作为辅因子;Fe-SOD主要分布在细菌中,需要Fe2+作为辅因子。

这些辅因子通过配位作用与蛋白质结合,增强了SOD的抗氧化活性。

各种SOD的结构方式不同,Cu/Zn-SOD和Fe-SOD均为四聚体,而Mn-SOD为二聚体。

SOD的基本结构是四分子组成的双链β-桶,其中锌或锰离子位于β-桶的中央,与四个蛋白质链上的组氨酸、赖氨酸和组替氨酸配位形成四面体几何构型,从而激活酶的抗氧化功能。

二、超氧化物歧化酶的功能超氧自由基是生物体内产生的一种强氧化剂,它具有很强的氧化损伤作用,可引起DNA断裂、蛋白质结构变性和脂膜的过氧化,从而对细胞和组织产生不良影响。

而SOD可以催化以下反应:2O2- + 2H+ → O2 + H2O2,将超氧自由基转化为氧气和过氧化氢,从而减少氧化损伤的发生。

SOD还可以参与许多生理过程。

它能够调节植物细胞的生长和发育,提高植物的逆境适应性;同时,SOD还可以抑制多种炎症反应和人体免疫反应,对于治疗炎症性疾病和肿瘤具有重要作用。

三、超氧化物歧化酶的应用1. 保健品和药物开发:若把SOD制成保健品或药物,则能保护人体免受氧化损伤,对于预防老年病和癌症具有积极意义。

2. 动物饲料添加剂:SOD可以提高动物的生长率和免疫力,增加产蛋量和酪蛋白合成能力,从而提高动物产品的质量和产量。

3. 化妆品原料:SOD能够保护皮肤免受紫外线和污染物的氧化损伤,从而具有抗衰老和美白作用。

水生生物超氧化物岐化酶的研究进展

水生生物超氧化物岐化酶的研究进展
c tp a m , t c n fa a d c lr p a to u a y tc a d p o a y tc c ls a d i c n e ce l lmi ae S — y o l s mi ho d n h o o l s fe k ro i n r k r o i el , n t a f int e i n t H o i i y p rx d r e a in r d c l n o g nim , n r v n r a im a g r m u e o i e fe n o a ia s e o i e fe n o a ia s i r a s a d p e e t og ns d ma e fo s p r x d r e a in r d c l.
水 生 生物 超氧 化 物 岐 化酶 的研 究进 展
张立颖 , 赵 萌 , 王跃智
( 北京市水产科学研究所 , 北京 106 ) 0 0 8 摘要 : 超氧化物歧化酶是生物体内一种重要的抗氧化酶 , 具有清 除生物体 内超氧 阴离子 自由基 的作用 , 可有效 地抗 御氧 自由基对有机体 的伤害 。概述水生生物 ( 如鱼 、 、 、 ) O 虾 贝 藻 S D的种类 、 分布 、 构特征 、 结 理化性 质及 基因克隆表达的研 究进 展 , 并对其应用前景进行展望。 关键词 : 水生生物 ; 超氧化物歧化酶 ; 超氧阴离 子 自由基 中圈分类号 :9 7 ¥ 1 文献标志码 : A 文章编号 :00—2 8 ( 02 0 10 2 6 2 1 )4—00 0 80— 5
江西农 业大 学学报
2 1 ,4 4 :0 8 4 0 2 3 ( ) 8 0— 0
ht :/ u b oja . d .n t / x ea . u e u c p x

超氧化物歧化酶的研究进展

超氧化物歧化酶的研究进展
山虿职z臣学院学报2010年2月第20卷第1期journalofshanximedicalcollegeforcontinuingeducationv0120noifeb2010?综述?超氧化物歧化酶的研究进展马晓丽晋中学院生物科学与技术学院山西榆次030600摘要超氧化物歧化酶是生物体内一种重要的氧自由基清除荆能够平衡机体的氧自由基近年来成为化学生物学医学日用化工食品科学和畜牧兽医学等多个学科领域研究的热点


述 ・
超氧化 物 歧化酶 的研 究进 展
马 晓 丽
( 晋中学院生物科 学与技术学院 , 山西 榆次 0 00 ) 360
[ 摘
要 ] 超 氧 化 物 歧 化 酶 是 生 物 体 内一 种 重 要 的 氧 自由 基 清 除 剂 , 够 平 衡 机 体 的 氧 自由 基 , 年 来 成 为 化 能 近
c e s y il g ,me i ie,d i h mi a n u t h mit ,b oo y r d cn al c e c i d s y,f o ce c n n ma u b n r n ee n r ce c n y l r o d s in e a d a i l s a d y a d v tr a s in e a d h i y S n i e e ty a s I n to l a n i ot n e r t a in f a c u so n i o a t r ci a au o su y O o n r c n e r . t o n y h sa mp r t h o eil sg i c n e b t f a t c i i a mp r n a t l le t t d t p c v
山 职 Zl 薹学院 学 报 21 年2 第2 卷 第 1 0 0 月 o 期
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

超氧化物歧化酶的研究班级:生物班姓名:胡金金学号:11摘要:超氧化物歧化酶是生物体内清除超氧阴离子自由基的一种重要酶,具有重要的生理功能,在医药、食品、化妆品中有广泛的应用前景。

现从分类、分布、结构、理化性质、催化机理、分离提取工艺、应用前景等方面探讨了超氧化物歧化酶的基础研究进展。

关键词:超氧化物歧化酶、理化性质、生物学功能、提取工艺、应用前景到现在为止,人们已从细菌、原生动物、藻类、霉菌、植物、昆虫、鸟、鱼类和哺乳动物等生物体内分离得到SOD。

超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,简称SOD),是一类广泛存在于生物体内的金属酶,能够催化超氧阴离子自由基发生歧化反应,平衡机体内的氧自由基,己成为化学及生物化学热门的研究课题。

作为生物体内超氧阴离子自由基的清洁剂,SOD在防辐射、抗衰老、消炎、抑制肿瘤和癌症、自身免疫治疗等方面显示出独特的功能,在医学、食品、化妆品等领域得到越来越多的应用。

目前,世界各地学者对SOD的研究方兴未艾,深入研究SOD不仅有着大的理论意义,也有着重大的实际应用价值。

1超氧化物歧化酶的结构和理化性质1.1超氧化物歧化酶的结构超氧化物歧化酶(SOD)从结构上可分为两族:CuZn-SOD为第一族,Mn-SOD和Fe-SOD为第二族。

天然存在的SOD,虽然活性中心离子不同,但催化活性部位却具有高度的结构同一性和进化的保守性,即活性中心金属离子都是与3或4个组氨酸(His)、咪唑基(Mn-SOD含1个天门冬氨酸羧基配位)和1个H2O分子呈畸变的四方锥或扭曲的四面体配位。

CuZn-SOD作为SOD结构上的第一族,是人们对于SOD结构研究的突破口,也是人们了解最多的一种SOD。

比较不同来源的CuZn-SOD的氨基酸序列可以发现,它们的同源性都很高。

有些氨基酸还很保守,在所有序列中都不变,这暗示着这些氨基酸与活性中心有关。

如图1牛红细胞CuZn-SOD的结构所示:每个铜原子除分别与4个组氨基酸残基(His1118)的咪唑氮配位外,还与一轴向水分子形成远距离的第五配位,Zn则与3个组氨酸残基(His)和1个天冬氨酸(D81)配位。

Cu、Zn共同连接组氨酸61组成/咪唑桥0结构。

图1 牛红细胞CuZn-SOD 的结构示意图图1 牛红细胞CuZn-SOD的结构示意图[1]]Mn-SOD和Fe-SOD同属于SOD结构上的第二族,Mn-SOD是由203个氨基酸残基构成的四聚体,Mn(Ó)是处于三角双锥配位环境中,其中一轴向配位为水分子,另一轴向被蛋白质辅基的配位His-28占据,另3个配基His-83、His-170和Asp-166位于赤道平面。

Fe-SOD的活性中心是由3个His,1个Asp 和1个H2O扭曲四面体配位而成。

1.2超氧化物歧化酶的理化性质SOD 的等电点偏酸性, 为酸性蛋白SOD 对热、pH 值和蛋白水解酶的稳定性比一般酶要高。

三种 SOD 的主要理化性质见下表[2]。

2超氧化物歧化酶生物学功能2.1 超氧化物歧化酶与胁迫生存环境的变化是不可避免的,任何生物必须去适应各种变化.以植物为例,经研究发现,不同条件、不同物种、不同的发育时期及不同器官发生胁迫后,SOD活性表现有升有降。

然而SOD活性不论是升高还是降低,都表现出抗性强的品种比抗性弱的品种活性高.即当SOD活性降低时,抗性强的品种下降幅度小;而当SOD活性升高时,抗性强的品种升高幅度大;或者抗逆性强的品种活性升高而抗逆性弱的品种降低。

这说明在逆境条件下植物的抗性强弱与植物体内能否维持较高的SOD活性水平有关。

SOD的作用底物是生物体内产生的超氧阴离子自由基O厂,作用机理是:之后H2O2:被抗坏血酸和过氧化氮酶(前者是主要的)分解为H2O和O2,从而解除O2-所造成的氧化胁迫[3]。

SOD的活性测定方法一般分直接测定法和间接测定法。

直接测定法的原理是直接测定SOD催化反应的底物反应速度或产物生成速度。

常见的直接测定方法有EPR法、脉冲辐解法、超氧化钾法等。

直接法需专用的仪器,故此类方法一般实验室较难应用。

间接测定法是通过某种能产生O-2的系统,使O-2进行另一个便于检测的反应,测定特征波长下的光吸收变化速率,计算SOD对这个反应的抑制程度从而间接定量SOD活性。

常见的间接测定方法有黄嘌呤氧化酶-细胞色素C法、邻苯三酚自氧化法、微量邻苯三酚自氧化法、黄嘌呤氧化酶-NBT法、NBT光还原法等。

2.2.2 超氧化物歧化酶活性的影响SOD的催化活性主要与SOD活性中心的氨基酸残基、金属离子及其配位环境、/咪唑桥0的变化有关。

SOD活性中心的精氨酸和组氨酸对SOD的催化活性具有极其重要的意义。

这两个氨基酸离中心金属离子非常近,而且均带有正电荷,能诱导底物O-2,进入活性中心,并可在催化过程中提供H+以加快歧化反应速度。

如这两个氨基酸残基被破坏或修饰,SOD将会失活。

SOD中心金属离子的作用也不相同。

对于CuPZn-SOD,Zn(Ò)的作用一是调节咪唑基与Cu的相互作用,二是稳定活性中心的结构。

若除去酶分子中Zn(Ò)而保留原有环境中时Cu(Ò),SOD仍有相当高的活性。

Cu(Ò)与酶催化作用有关,起着传递电子的作用。

若除去Cu(Ò),则SOD将会失活,重新加入Cu(Ò)后SOD的酶活性恢复。

另一方面,Cu(Ò)所处的环境对活性有重要影响。

若以其它金属离子代替Cu(Ò),同时用Cu(Ò)代替Zn(Ò),则酶失去全部活性。

另外,只有结合态的Cu(Ò)才直接与活性有关,但在一定浓度范围内,增加游离的Cu(Ò)的浓度可显著提高SOD活性[4]。

对/咪唑桥0配合物进行催化的研究表明,在催化过程中,/咪唑桥0在与铜相连的一侧的N原子迅速地发生了质子化和去质子化的变化[5],对酶的催化活性有重要影响。

3超氧化物歧化酶的提取3.1超声波超氧化物歧化酶提取流程取新鲜蒜瓣,去皮洗净,用匀浆机匀浆 1.5min,分别分成 6 组、8组,每组 30g,取 6 组分别用200~450W功率超声波破碎 4min,另取 8 组按上述确定的功率破碎0~7.0min,在每组蒜汁中加入 1.5 倍体积 0.05MpH7.8 的磷酸缓冲液,浸提 8h(4℃),离心得浸提液,测定浸提液中的总蛋白含量及总酶活性,取三次的平均值。

超声波提取超氧化物歧化酶是目前最常用效率高的提取方法[6]。

3.2纯化工艺方法[7]3.2.1 热变性法热变性法是提取工艺中一种较为廉价的方法, 可以降低生产成本, 并且简单易行。

热变性法不引入其他杂质, 对提取工艺非常有利。

SOD 是一种热稳定性较好的酶, 并且大部分杂蛋白在 55 ℃时就可变性, 因此可以利用 SOD 和杂蛋白变性温度的差异来实现初步分离。

向蛋白质溶液中加入有机溶剂丙酮, 水的活度降低。

随着有机溶剂浓度的增大, 水对蛋白质分子表面荷电基团或亲水基团的水化程度降低, 溶液的介电常数下降, 蛋白质分子间的静电引力增大, 发生沉淀。

有机溶剂密度较低,易于沉淀分离; 与盐析法相比, 沉淀产品不需脱盐处理。

但该法容易引起蛋白质变性, 必须低温下进行。

3.2.3 硫酸铵盐析法硫酸铵是常用的盐析盐。

因为其价格便宜, 操作简单, 安全( 溶解度大且受温度影响小, 具有稳定蛋白质的作用) , 且可较好的保持 SOD 的活性, 它常被用在蛋白质初级纯化和浓缩。

3.2.4 层析法层析是获得 SOD 精品的重要一步, 对 SOD 比活力有很大提高, 在经过沉淀分级后常采用层析方法纯化 SOD 提取液, 目前国内外对层析的多步组合纯化研究较活跃。

4 超氧化物歧化酶的模拟研究与天然SOD相比,SOD的模拟物有着更显著的优点。

首先是获取和制备比天然SOD要简单得多。

天然SOD要从人或其它生物中提取,这就决定了天然SOD的提取必然困难重重,而且产量不高。

而模拟SOD 可以用化学方法来人工合成,其物质和能量消耗低,且产量不会受到限制。

其次,天然SOD作为一种生物大分子,在进入体内时存在着诸如进入细胞能力弱、细胞渗透性差、在血中半衰期短(在人体中SOD只是在很短时间内稳定,其半衰期为分钟级)、不能口服、价格昂贵等缺点。

另外,对于非人体SOD还存在着造成免疫损伤的可能。

所以人们把目光投向了SOD模拟物,尤其是低分子量模拟物上。

目前,生物无机化学家们合成和表征了一系列含铜、锰、铁等金属离子的小分子配合物来模拟SOD,期待将来能用小分子模拟化合物代替SOD应用于临床。

其中研究最多的含铜络合物是3,5-二异丙基水杨酸铜[Cu(3,5-DIPS),这是一种低分子量的亲脂性络合物,具有天然CuZn-SOD样活性,可以起到抗炎及减轻由链脲菌素诱导产生的糖尿病。

合成的铁(Ò)-酪氨酸模拟SOD金属酶,分子量比天然酶小得多,与天然SOD活性差距较小,且毒性小,从而大大推进了人工合成具有分子质量较小、稳定性高、毒性较底、活性较高等优点的SOD模拟物的研究工作。

但是由于超氧化物歧化酶的模拟属于新型交叉学科,需要化学和生物学知识乃至技术的高度结合,目前的模拟还没有走向成熟,相信随着21世纪化学生物学的崛起,这一新兴交叉学科将会对化学、生物学及医学产生深远的影响[1]。

5超氧化物歧化酶的应用5.1 SOD在医药上的应用[8]SOD的药用研究,国内外主要用于治疗因超氧阴离子伤害引起的疾病如心肌缺血与缺血再灌注综合症、类风湿关节炎、红斑狼疮等。

心肌缺血与缺血再灌注损伤是当今十分活跃的研究领域,它揭示了过去某些临床难以解释的疾病矛盾,例如在冠状动脉的搭桥手术、溶栓术、变异型心绞痛及冠状动脉痉挛缓解再时导致的病情恶化等均与O2-存在密切相关。

实验证明,心肌缺血再灌注损伤过程O2-产生增加[9],O2-通过膜的脂质氧化损伤心肌细胞内线粒体膜、内质网膜和溶酶体膜,从而破坏了机体的正常代谢。

如果在这个时候注射适量的SOD便可有效防治/综合症0出现。

SOD除应用于心脏和小肠动脉缺血再灌注外,也可应用于肝、肾、心脏等器官的保存和移植,断肢再植,整形美容等手术过程。

炎症是机体受到外界微生物入侵后的一种保护性反应。

吞噬细胞在炎症反应中起着重要作用,它们在吞噬过程或受剌激产生呼吸爆发,消耗氧气,释放大量活性氧自由基,如O2-和羟基自由基(#OH),从而直接毒害真核细胞,损伤内皮细胞,红细胞,成纤维细胞,血小板和精子,白细胞本身也能被它自己产生的氧自由基损伤。

用SOD治疗角叉菜胶诱导的胸膜炎,可减少胸腔积液和白细胞的积累。

SOD 还可以抑制关节炎,干扰白细胞在肾小球炎症部位的积累。

SOD可以抑制黄嘌呤氧化酶引起的急性气管炎导致的器官通透性的改变,减少多形核白细胞在肺部的积累。

相关文档
最新文档