过氧化物酶体Peroxisome
过氧化物酶体增殖物激活受体γ与相关疾病的研究进展
过氧化物酶体增殖物激活受体γ与相关疾病的研究进展过氧化物酶体增殖物激活受体γ (peroxisome proliferator-activated receptor γ, PPARγ) 是一种核转录因子，广泛参与多种生物学过程。
它通过调节基因表达来发挥作用，包括脂肪细胞分化、胰岛素敏感性、细胞增殖、免疫和炎症等过程。
此外，PPARγ还是细胞分化和脂类代谢的一个关键调节因子。
1. PPARγ与糖尿病糖尿病是一种代谢性疾病，随着生活方式的改变、不良饮食和缺乏运动等因素，其发病率不断上升。
研究发现，PPARγ能够调节细胞代谢和胰岛素分泌，可以作为糖尿病治疗的一个潜在靶点。
目前，PPARγ激动剂是治疗2型糖尿病的一个重要药物类别。
同时，PPARγ拮抗剂也可以用于治疗糖尿病并发症，如病理性增生、心血管疾病和神经退行性疾病等。
2. PPARγ与高血压高血压是一种常见的心血管疾病，其主要特征是血压持续升高，容易导致血管损伤和心脏病。
当前的研究表明，PPARγ在高血压的发生和发展中发挥了重要作用。
PPARγ激动剂可以通过抑制血管紧张素Ⅱ的合成和分泌，降低血管紧张素Ⅱ对血管内皮细胞和平滑肌细胞的作用，从而发挥抗高血压的作用。
此外，PPARγ还可以通过抑制24羟基化酶的代谢活性，保护心肌细胞免受氧化应激的影响。
3. PPARγ与肥胖症肥胖症是一种多因素和代谢性疾病，其特点是脂肪细胞数量和大小的明显增加。
研究发现，PPARγ在脂肪细胞分化和代谢中发挥了重要作用。
PPARγ激动剂可以促进脂肪细胞分化和脂质积聚，从而在治疗肥胖症方面显示出有效性。
同时，PPARγ拮抗剂也可以用于治疗脂尿组合症、肝脏脂肪变性等肥胖症并发症。
4. PPARγ与多囊卵巢综合症 (PCOS)PCOS是一种常见的内分泌代谢性疾病，其特点是卵巢内囊肿的形成和雄激素过多产生。
最近的研究表明，PPARγ在PCOS的发生和发展中发挥了关键作用。
PPARγ激动剂可以抑制卵巢的雄激素产生和促进卵巢的健康，从而从多个层面改善PCOS患者的病情。
过氧化物酶体反式-2-烯酰基-coa还原酶
过氧化物酶体反式-2-烯酰基-coa还原酶过氧化物酶体反式-2-烯酰基-coa还原酶（peroxisomal trans-2-enoyl-CoA reductase，简称TER）是一种存在于过氧化物酶体中的酶，参与非常长链脂肪酸的β-氧化代谢。
本文将介绍TER的结构、功能、调控和生理意义，以及与人类疾病的关联。
TER的结构TER是一种单亚基蛋白，分子量约为34 kDa，含有308个氨基酸残基。
TER的N端有一个过氧化物酶体定位信号（PTS1），由三个氨基酸组成（SKL），负责将TER从细胞质转运到过氧化物酶体中。
TER的C端有一个催化域，含有一个保守的NADPH结合位点和一个底物结合位点。
TER的三维结构尚未被解析，但根据同源建模，推测TER属于短链脱氢酶/还原酶（SDR）家族，具有一个典型的Rossmann折叠结构。
TER的功能TER的主要功能是将反式-2-烯酰基-coa还原为直链脂肪酰基-coa，作为过氧化物酶体β-氧化的第一步反应。
过氧化物酶体β-氧化是一种降解非常长链脂肪酸（VLCFA）和支链脂肪酸（BCFA）的途径，主要发生在过氧化物酶体中。
VLCFA和BCFA首先被活化为相应的脂肪酰基-coa，然后被TER还原为直链脂肪酰基-coa，接着被水解为乙酰基-coa和较短的脂肪酰基-coa，最后被转运到线粒体中进一步代谢。
TER使用NADPH作为还原剂，将反式-2-烯键还原为单键。
这一步反应是过氧化物酶体β-氧化的限速步骤，也是与线粒体β-氧化不同的关键步骤。
线粒体β-氧化使用FAD作为辅因子，将直链脂肪酰基-coa氧化为反式-2-烯酰基-coa，并产生FADH2。
因此，TER实际上是逆转了线粒体β-氧化的第一步反应。
TER的调控TER的表达和活性受到多种因素的调控，包括营养状态、激素水平、信号通路和转录因子等。
一般来说，当细胞需要利用VLCFA和BCFA作为能量来源时，TER会被上调；当细胞有足够的能量供应时，TER会被下调。
过氧化酶体Peroxisome
不同类型的细胞，过氧化酶体的形态、大小和数量有很大差异。
哺乳动物肝、肾细胞中过氧化酶体数量多且很典型。肝细胞 大鼠肝细胞的 为0.1~1.0m，一般为0.5 m ；其它组织数量少而且小，直 三个过氧化酶 径约0.1~ 0.2 m。 体的电镜照片
（二） 过氧化物酶体所含的酶 现在已知含有40多种酶，根据作用方式不同分为： 氧化酶：约占总酶量的60%。 催化底物产生过氧化氢。
c 亚单位形成膜上可移动的环； a 亚单位可作为质子的通道； b 亚单位嵌入脂质双层，并延伸到F1， 形成柄的一部分。
大鼠肝细胞ATP合 成酶的电镜照片
牛心脏细胞基 粒的电镜照片
3. 膜间隙 (Intermembrane space)
是 Mi 内外膜之间形成的腔隙，约 6~8nm ，内含 许多可溶性酶、底物和辅助因子。
-
踏 车
微管蛋白 微管蛋白
聚合
异二聚体
首尾相连
原纤维
（13）
微管
1 13 12 11 10
2
3 4 5 6 7
9
8
微管的体内组装
细胞生命活动的特殊时刻,纺锤丝微管的聚合与 解聚发 生在细胞分裂期。 间期：细胞质中微管与微管蛋白处于相对平 衡状态
孔蛋白
内膜
2. 内膜 (Inner membrane)
与外膜相似，厚约6nm。 内膜通透性小，仅允许不带电荷、小0.15kDa的 分子通过；大于0.15kDa的分子需要膜上特殊的载 体帮助运输。
内膜上具有特殊的结构——嵴和基粒
内膜上的特殊结构——嵴(Cristae)
过氧化物酶体增殖物激活受体γ与相关疾病的研究进展
过氧化物酶体增殖物激活受体γ与相关疾病的研究进展过氧化物酶体增殖物激活受体γ（peroxisome proliferator-activated receptor gamma, PPARγ）是一种重要的核受体，参与调控脂肪细胞发育、糖脂代谢和炎症反应等多种生理过程。
近年来，研究发现PPARγ与许多相关疾病的发生发展密切相关。
本文对PPARγ与相关疾病的研究进展进行综述。
PPARγ在糖脂代谢调控中的作用备受关注。
研究发现，PPARγ参与调控脂肪细胞发育和胰岛素敏感性，对糖尿病的发生具有重要作用。
PPARγ激动剂可提高胰岛素敏感性，降低血糖水平，对2型糖尿病患者具有良好的治疗效果。
PPARγ还调节脂肪细胞的脂代谢，促进脂肪酸的摄取和氧化，减少脂质沉积，从而减轻肥胖和脂肪肝等代谢性疾病的发生。
PPARγ在炎症反应中的调控作用受到广泛关注。
研究发现，PPARγ激动剂可抑制炎性细胞因子的产生和炎症反应，对慢性炎症性疾病具有抗炎作用。
PPARγ激动剂可减轻风湿性关节炎、肠炎、皮肤炎症等炎症相关疾病的症状和病程。
PPARγ还通过调节蛋白激酶信号通路，参与调控免疫细胞的增殖和分化，对免疫调节也具有重要作用。
PPARγ在肿瘤发生发展中的作用也受到研究关注。
一方面，PPARγ可抑制肿瘤细胞的增殖和侵袭，并通过调节细胞凋亡和细胞周期相关因子的表达等机制，抑制肿瘤的发生发展。
PPARγ激动剂还可通过抑制血管新生和炎症反应等途径，抑制肿瘤的血液供应和转移能力，对肿瘤治疗具有潜在的抗肿瘤作用。
PPARγ在神经系统疾病中的作用也备受关注。
研究发现，PPARγ激动剂可减少神经细胞的凋亡和氧化应激，保护神经系统免受损伤。
PPARγ还参与调控神经炎症反应和神经发育等过程，对阿尔茨海默病、帕金森病和脑卒中等神经系统疾病的治疗具有潜在作用。
PPARγ是一种重要的核受体，在糖脂代谢调控、炎症反应、肿瘤发生发展和神经系统疾病等多个生理过程中发挥重要作用。
过氧化物酶的字母缩写
过氧化物酶的字母缩写过氧化物酶（peroxidase）是一类重要的氧化酶，广泛存在于生物体中。
它能够催化过氧化氢和有机过氧化物的分解反应，从而在氧化还原反应中发挥重要的催化作用。
过氧化物酶的字母缩写为POD，下面我们来详细介绍一下它的结构、功能和应用。
一、过氧化物酶的分类和结构目前已经分离鉴定的过氧化物酶有多种类型。
根据不同的分类标准，可以将其分为多种亚型。
常见的分级方法有四级系统和六级系统，六级系统将过氧化物酶分为A、B、C、D、E、F六类。
根据其氧化物底物的多样性，又可将其分为双氧水型（HP）和过氧化氢型（H2O2）两种。
由于过氧化物酶在结构上和功能上的多样性，其命名和系统命名方法均较为复杂。
例如，植物过氧化物酶可分为类A、类B、类C和微粒体过氧化物酶等，动物过氧化物酶可分为髓鞘鞘膜过氧化物酶、肌红蛋白过氧化物酶等。
不过，过氧化物酶的普遍结构特征是四个分子内含一个铁离子的血红素分子。
其中，两个血红素分子构成一个血红素域，这个域是过氧化物酶催化作用的关键部位。
二、过氧化物酶的功能过氧化物酶的功能多样，主要表现在以下几个方面：1.氧化剂：过氧化物酶能够作为氧化还原反应中的氧化剂，在许多化学反应和生物化学过程中都起着重要作用。
2.保护作用：过氧化物酶可以清除细胞内外的有害物质，对于细胞的保护作用非常重要。
3.生物辅助剂：过氧化物酶可以用于提高酶催化反应的效率，从而在生物工程技术中起到生物辅助剂的作用。
4.反应催化：过氧化物酶还能促进一些反应的催化，如脱水酶催化脱水反应等。
三、过氧化物酶的应用由于其多样化、高效和特异性的酶学特性，过氧化物酶已经广泛应用于生命科学和工业生产等多个领域。
以下介绍了其中一些应用：1.食品加工保鲜方面：将过氧化物酶添加到食品中可促进其保鲜，例如包装膜涂覆、果蔬真空浸泡等。
2.环境污染治理方面：过氧化物酶可用于水处理、垃圾处理等方面，通过酶催化作用在环境中清除有害物质。
3.生物传感器方面：过氧化物酶可用于制作生物传感器，实现生物分析和检测等目的。
溶酶体与过氧化物酶体
练习题：
1.溶酶体常用的标志酶是（
）
2.识别过氧化物酶体的标志酶是（
）
3.溶酶体膜与其它生物膜相比有哪些特征？
溶酶体与过氧化物酶体
讲解人：郭莉 专业：细胞生物学
溶酶体lysosome几乎存在于所有的动物细胞中，是单层膜围绕、 内含多种酸性水解酶类的囊泡状异质性细胞器。
过氧化物酶体peroxisome又称微体micorobody，是由单层膜围 绕内含一种或几种氧化酶的异质性细胞器。
主要内容：
一、溶酶体的结构类型 二、溶酶体的功能 三、溶酶体的发生 四、溶酶体与过氧化物酶体的区别
溶酶体与疾病
溶酶体酶缺失或溶酶体酶的代谢环节故障，细胞中的生物大分子和 细胞器不能被及时清除而影响细胞代谢，引起疾病。如台-萨氏（TaySachs）等各种储积症。 肺结核
结核杆菌不产生内、外毒素，也无荚膜和侵袭性酶。但是菌体成分 硫酸脑苷脂能抵抗胞内的溶菌杀伤作用，使结核杆菌在肺泡内大量生 长繁殖，导致巨噬细胞裂解，释放出的结核杆菌再被吞噬而重复上述 过程，引起肺组织钙化和纤维化 类风湿性关节炎
过氧化物酶体与溶酶体的区别
过氧化物酶体的功能 过氧化物酶体和初级溶酶体的形态 与大小类似，但过氧化物酶体中的尿酸氧 化酶等常形成晶格状结构，可作为电镜下 识别的主要特征。 过氧化物酶体的发生 过氧化物酶体和溶酶体的特征比较
烟草叶肉细胞的过氧化物酶体（中央具有尿酸氧化酶形成的晶体状核心）
过氧化物酶体的功能
溶酶体酶的发生途径
（二）分选途径多样化
依赖于M6P 的分选途径的效率不高，部分溶酶体酶通过 运输小泡直接分泌到细胞外；在细胞质膜上也存在依赖 于钙离子的M6P受体，同样可与胞外的溶酶体酶结合， 通过受体介导的内吞作用，将酶送至前溶酶体中，M6P 受体返回细胞质膜，反复使用。
过氧化物酶(Peroxidase,POD)试剂盒使用说明
3、细菌或细胞 POD 活性
（1）按样本蛋 反应体系中每分钟 A470 变化 0.01 定义为一个酶活 力单位。
POD（U/mg prot）＝245μL（反应体系）÷1000μL×提取酶液总体积（1000μL）÷样 本体积（5μL）÷0.01×ΔA÷蛋白质浓度（mg/mL）=4900×ΔA÷蛋白质浓度（mg/mL）
2、组织 POD 活性
(1) 按样本蛋白浓度计算
单位的定义：每 mg 组织蛋白在每 ml 反应体系中每分钟 A470 变化 0.005 定义为一个酶 活力单位。
POD（U/mg prot）＝245μL（反应体系）÷1000μL×提取酶液总体积（1000μL）÷样 本体积（5μL）÷0.005×ΔA 测定÷蛋白质浓度（mg/mL）=9800×ΔA÷蛋白质浓度（mg/mL）
用 96 孔板测定的计算公式如下
1、血清（浆）POD 活性
单位的定义：每 mL 血清（浆）在每 ml 反应体系中每分钟 A470 变化 0.005 定义为一个 酶活力单位。
POD（U/mL）＝245μL（反应体系）÷1000μL×血清（浆）总体积（1000μL）÷样本 体积（5μL）÷0.005×ΔA =9800×ΔA
（2）按细菌或细胞密度计算
单位的定义：每 1 万个细菌或细胞在每 ml 反应体系中每分钟 A470 变化 0.01 定义为一 个酶活力单位。
POD（U/104 cell）＝245μL（反应体系）÷1000μL×提取酶液总体积（1000μL）÷样 本体积（5μL）÷0.01×ΔA÷细菌或细胞密度（104 cell /mL）=4900×ΔA÷细菌或细胞密 度（104 cell /mL）
（2）按样本鲜重计算
单位的定义：每 g 组织在每 ml 反应体系中每分钟 A470 变化 0.01 定义为一个酶活力单 位。
植物过氧化物酶(POD)检测试剂盒(愈创木酚比色法)说明书
检测试剂盒(愈创木酚比色法)说明书
4ml预冷的PODLysisBuffer研磨或匀浆，4 POD粗提液，-20℃冻存，用于过氧化物酶的
A测定0=加入PODAssaybuffer工作液后立即测定的测定孔吸光度值t=反应时间(min)=3
注意事项：
1、待测样品中不能含有酶抑制剂，同时需避免反复冻融。
2、POD酶液提取时注意低温操作，防止酶活性。
3、以煮沸的酶液为对照时，酶要充分失活。
4、POD氧化剂和POD终止液具有一定腐蚀性，请小心操作。
5、POD氧化剂易挥发，请密闭保存，否则检测效率下降。
6、如果没有分光光度计，也可以使用普通的酶标仪测定，每次检测指标不宜过多，否则操作时间不一，有可能导致样本间的差异。
7、为了您的安全和健康，请穿实验服并戴一次性手套操作。
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第四节过氧化物酶体（Peroxisome）
1954年，Rhodin在研究大鼠肾小管上皮细胞时发现一种膜结合的颗粒，直径约为0.5～1.0μm。
由于不知道这种颗粒的功能，将它称为微体(microbody)。
微体有两种主要类型∶过氧化物酶体和乙醛酸循环体(glyoxysomes)，后者只在植物中发现。
一、过氧化物酶体的形态结构和化学组成
过氧化物酶体的形态、大小多样。
多为圆形或卵圆形，直径0.01～0.15nm。
常含有类核体（类晶体）结构，为尿酸氧化酶，有些含有边缘板，与形态有关（图3-2-7）。
图3-2-7动物细胞中的过氧化物酶体
过氧化物酶体含有丰富的酶类，目前已知的有40余种，主要是氧化酶(oxidase)、过氧化氢酶(catalase)和过氧化物酶。
氧化酶作用于不同的底物，其共同特征是氧化底物的同时，将氧还原成过氧化氢:RH2 + O2→ R + H2O2。
过氧化氢酶是过氧化物酶体的标志酶，它的作用是使过氧化氢还原成水: 2H2O2→ O2 + 2H2O。
过氧化物酶类仅存在于血细胞等少数细胞。
二、过氧化物酶体的功能
1、使毒性物质失活
这种作用是过氧化氢酶利用过氧化氢氧化各种底物，如酚、甲酸、甲醛和乙醇等，氧化的结果使这些有毒性的物质变成无毒性的物质，同时也使H2O2进一步转变成无毒的H2O。
这种解毒作用对于肝、肾特别重要，例如人们饮入的乙醇几乎有一半是以这种方式被氧化成乙醛的，从而解除了乙醇对细胞的毒性作用。
2、对氧浓度的调节作用
过氧化物酶体与线粒体对氧的敏感性是不一样的，线粒体氧化所需的最佳氧浓度为2%左右，增加氧浓度，并不提高线粒体的氧化能力。
过氧化物酶体的氧化率是随氧张力增强而成正比地提高（图3-2-8）。
因此，在低浓度氧的条件下，线粒体利用氧的能力比过氧化物酶体强，但在高浓度氧的情况下，过氧化物酶体的氧化反应占主导地位，这种特性使过氧化物酶体具有使细胞免受高浓度氧的毒性作用。
图3-2-8过氧化物酶体和线粒体中氧浓度与呼吸速率的关系
3、脂肪酸的氧化
动物组织中大约有25～50%的脂肪酸是在过氧化物酶体中氧化的，其他则是在线粒体中氧化的。
另外，由于过氧化物酶体中有与磷脂合成相关的酶，所以过氧化物酶体也参与脂的合成。
4、含氮物质的代谢
在大多数动物细胞中，尿酸氧化酶(urate oxidase)对于尿酸的氧化是必需的。
尿酸是核苷酸和某些蛋白质降解代谢的产物，尿酸氧化酶可将这种代谢废物进一步氧化去除。
另外，过氧化物酶体还参与其他的氮代谢，如转氨酶(aminotransferase)催化氨基的转移。