SOD（超氧化物歧化酶）与自由基

超氧化物歧化酶( Super Oxide Dismutase,SOD)是一种广泛存在于生物体内与细胞氧化代谢密切相关的蛋白质,是金属抗氧化酶1938年,Man和Ken首次从牛血中分离出SOD,但当时尚未对其性及作用有所认识,直到1969年 McCord和 Fridrich发现并证明SOD能抑制超氧化物阴离子自由基对高铁细胞色素、四硝基甲烷的还原作用以来,人们才对它的结构、种类、特异性以及临床应用等进行了系列的研究。我国经过普查和研究,于1989年确定了SOD在血液中的正常值范围。

对防止体内自由基引起膜脂质过氧化特别重要，其活力以催化gsh氧化的反应速度，及单位时间内gsh减少的量来表示，gsh和5,5’-二硫对硝基苯甲酸（dtnb）反应在gsh-px催化下可生成黄色的5-硫代2-硝基苯甲酸阴离子，于423nm波长有最大吸收峰，测定该离子浓度，即可计算出gsh减少的量，由于gsh能进行非酶反应氧化，所以最后计算酶活力时，必须扣除非酶反应所引起的gsh减少。对防止体内自由基引起膜脂质过氧化特别重要，其活力以催化gsh氧化的反应速度，及单位时间内gsh减少的量来表示，gsh和5，5’-二硫对硝基苯甲酸（dtnb）反应在gsh-px催化下可生成黄色的5-硫代2-硝基苯甲酸阴离子，于423nm波长有最大吸收峰，测定该离子浓度，即可计算出gsh减少的量，由于gsh能进行非酶反应氧化，所以最后计算酶活力时，必须扣除非酶反应所引起的gsh减少。一些mofs 可以作为催化剂,用于许多类型的反应,如氧化、环氧化、甲氧基化、酰化、羰基化、水合、烷氧基化、脱氢、加氢、异构化、低聚、多聚和光催化等方面。

(1)cuzn-SoD。动物与植物体内都存在着CuZn-SOD。CuZn- SOD主要存在于细胞浆中,分子量为32000,由2个亚基组成,每个亚基各含1个Cu和1个Zn,亚基和亚基间由二硫键相连,Zn与稳定子的结构有关,但与酶的催化活性无关。Cu处于酶的活性中心部分,直接与酶的催化活性相关。酶的活性不仅决定于酶蛋白,而且还决定于Cu2+与Zn2+。在一般的实验条件下,该酶的蛋白质颇稳定其根据如下：

光 2 铁氧还蛋 白(氧化态) 2 铁氧还蛋 白(还原态) 铁氧还蛋白 -硫氧还蛋 白还原酶 铁氧还蛋白 -硫氧还蛋 白还原酶硫氧还蛋白酶 (失活) 酶 (活性)硫氧还蛋白底物产物图 4.18 铁氧还蛋白-硫氧还蛋白系统将类囊体对光的感知与基质酶的活性联系起来。二、 实验原理 清蛋白+ bcg蓝绿色复合物+-ph4.2brij-35三、 试剂与器材1. 0.5mol/l 琥珀酸缓冲贮存液2. 10mmol/l bcg贮存液3. 叠氮钠贮存液4. 聚氧化乙烯月桂醚（brij-35） 贮存液5. bcg试剂6. 40g/l 清蛋白标准液7. 分光光度计ddh2o 400ml琥珀酸缓冲贮液1 00mlbcg贮液8.0ml叠氮钠贮液2.5ml，brij-35贮液2.5ml，ddh2o定容至1000ml。蛋白底物的性质也是影响蛋白水解活性的另一重要因素，相对于酪蛋白，新鲜牧草中的f1蛋白(叶蛋白组分i)水解酶更容易被激活，该酶在新鲜牧草中含量也较高，而在由高比例干草组成的日粮中，该酶不易被激活。

用活性氢来清除自由基的想法是好的,但是也是天真的.能够和活性氢结合的不只是自由基,活性氢本身就可以互相结合.任何具有氧化能力的物质,比如水中的溶解氧、自来水中的氯气等也能与活性氢结合.所以用电解水机产生的活性氢不等到见到人体内部的自由基就已经消耗贻尽.。cn-与呼吸链的终端酶中的fe3+结合使酶丧失活性,导致细胞内呼吸中断,阻断电子传递和氧化磷酸化,从根本上抑制三磷腺苷的合成,从而抑制了细胞内氧的利用。新产生的氢气会以活性氢以原子方式瞬时存在.例如mg在水中反应,生成的氢气就是活性氢,但瞬时两两结合成氢气.这个活性氢还原性很强,有机化学上用锌加盐酸还原羰基,就是用的其中的活性氢.。

(2)Mn-SOD37。Mn-SOD存在于真核细胞的线粒体和原核细胞内,一般由2个亚基组成,每个亚基各含1个Mn,分子量在4000左来自真核细胞内线粒体的Mn-SOD由4个亚基组成,分子量约为8万Mn-SOD的性质与Cu/Zn-SOD比较,除催化超氧化物阴离子自由基的氧化物阴离子自由基歧化为H2O2,过氧化氢可分解为H2O,达到细胞内生理功能的平衡;它对细胞氧化还原反应保持正常状态有重要意义。

Mn-SOD的活性与Mn有关,其稳定性取决于酶蛋白。该酶对热的稳定性能显示其酶蛋白特性。Mn-SOD酶蛋白稳定性,从耐热菌提纯的高于其他来源,即保持酶的活性。

Mn-SOD主要通过影响细胞内氧化还原反应抑制肿瘤的发生与发展;它的表达和肿瘤分化程度及恶性表型有密切的关系。Mn-SOD是种新的肿瘤抑制剂,其过度表达抑制肿瘤细胞的生长。通过基因转染的方法提高细胞内Mn-SOD的表达可显著抑制胃瘟、黑色素瘤、孔腺癌、纤维肉瘤等细胞的增殖和在裸鼠体内的成瘤性。

氰化物抑制Cu/Zn-SOD的活力,但在一定浓度范围内,不能抑Mn-SOD。

(3)Fe-SOD。Fe-SOD存在于原核细胞中,分子量约为38000也是由2个亚基组成,每个亚基各含一个Fe。

Fe-SOD催化超氧化物阴离子自由基,将其歧化为过氧化氢与O2理化性质类似Mn-SOD。Fe-SOD的催化下超氧化物阴离子自由基歧化反应为二级反应,其反应速度常数随pH增加而下降,催化反应速度也很高。但Fe-SOD的活性大小与其来源有关。也就是说,Fe-SOD的耐热性受酶的来源影响

Fe-sod对过氧化氢类似 culzn-sod,过氧化氢对于Fe-SOD,既是还原剂,又是致失活剂。但Fe-SOD对过氧化氢的敏感性决定于酶的来源。

SOD与一般的酶不同之处是,其底物是一种寿命很短的自由基

超氧化物阴离子自由基。但SOD与一般的酶一样,在结构与功能上是高度统一的,任何结构上改变必然影响催化活性,即引起失活引起酶蛋白分子的结构改变,均可影响酶的活性SOD能有效清除自由基,阻止脂质过氧化反应,保护细胞发挥正常功能。如果体内自由基清除剂SOD缺乏,或体内自由基产生的过多,这种动态平衡就被破坏。SOD的活性下降,则机体清除自由基的能力下降,导致脂质过氧化物含量大量增加,对细胞、组织等的损伤加大。体内自由基过量增加,容易引发生物患多种疾病,对机体健康造成严重的损伤。高剂量X线照射会诱导机体产生自由基,导致抗氧化酶消耗性降低过量的自由基攻击细胞,破坏了SOD的防御系统,其活性降低。sod提取 氯仿sod提取 氯仿急性阑尾炎患者血清SOD明显下降,MDA明显上升。然而,三叉神经痛患者脑脊液中SOD的含量增高。小鼠经模拟高原缺氧后,其脑组织和血清中的脂质过氧化物含量明显增加,SOD的活性含量则降低。这说明,高原缺氧可引起机体抗氧化系统紊乱,抗氧化酶的活性降低,因而导致机体清除自由基的能力下降,造成自由基大量堆积而加速了细胞膜脂质过氧化的损伤。活性氧通过不饱和脂肪酸脂质过氧化反应攻击线粒体膜,破坏膜的完整性,活性氧及其导致的LPO等毒性物质,尤其是丙烯醛( acrolein)和羟基王烯醛(hy droxynonenal,HNE)是脂质过氧化反应最具有毒性的副产品会对线粒体造成损伤。膜脂质过氧化反应是引起神经细胞功能障碍和死亡的原因之一。成年甲状腺功能减低的大鼠血清及海马组织中的SOD活性均显著降低,MDA含量明显增加。SOD可以保护肝脏免受自由基的攻击,是重要的抗氧化物质。检测SOD的活性、MDA的含量,可以反映出机体氧化—抗氧化状态的程度,间接反映机体组织和细胞损伤及受保护的程度。

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