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《超氧化物歧化酶及其模拟化合物研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第17卷第1期高等函授学报(自然科学版)Vol.17No.12004年2月JournalofHigherCorrespondenceEducation(NaturalSciences)February2004文章编号:1006-7353(2004)01-0001(1)-05超氧化物歧化酶及其模拟化合物研究进展丁书茂,杨旭(华中师范大学生命科学学院,武汉430079)摘要:本文概述了不同种类的超氧化物歧化酶(Superoxidedismutase,SOD)的结构、理化性质及其在生命活动中的意义,介绍了超氧化物歧化酶模拟化合物设计的基本原理及目前研究的现状,展望了SOD及其模拟
2、化合物应用前景。关键词:超氧化物歧化酶;模拟化合物;配合物中图分类号:Q554文献标识码:A现代医学界普遍认为:低浓度超氧阴离[2]1969年McCord和Fridovich发现此蛋白--子自由基(O2)是维持生命所必需的,但是当能使超氧阴离子自由基O2发生歧化反应:它在体内浓度过高时,可引起机体组织细胞-+SOD酶2O2+2HO2+H2O2氧化损伤,导致机体发生疾病,甚至死亡。超将其定名为超氧化物歧化酶(Superoxidedis氧化物歧化酶(Superoxidedismutase,SOD)mutase,SOD)。是清除超氧阴离子自由基对细胞损害的一种SOD是
3、需氧生物体内普遍存在的重要重要的抗氧化酶,它可以预防和治疗由超氧的抗活性氧毒害的酶。天然存在的SOD主阴离子自由基引起的多种疾病,如:抗炎症、要有五种,根据其活性中心金属离子不同可抗肿瘤、抗辐射等。但SOD具有分子量大、分为Cu-ZnSOD、MnSOD、FeSOD。Cu-半衰期短、不易透过细胞膜、临床应用易引起ZnSOD主要存在于真核生物的胞浆中;Mn机体排异反应等特点,故其药用价值受到限SOD主要存在于原核生物和真核生物的线制。超氧化物歧化酶模拟化合物(modelsof粒体中;FeSOD主要存在于原核生物中。90superoxidedismutase,MSOD)是根据天然年代,人
4、们从链霉菌属又发现了Ni-SOD和SOD活性部位的结构性质合成的,它在治疗Fe-ZnSOD,但其活性部位结构尚未确定。由氧化损伤所导致的疾病方面将有非常广阔1.2超氧化物歧化酶的结构及其性质的应用前景。本文对SOD及其模拟化合物的结构、理化性质以及它们在生命活动中的天然存在的SOD,虽然活性中心离子不应用作一概述。同,但催化活性部位却具有高度的结构同一1.超氧化物歧化酶性和进化的保守性,即活性中心金属离子都1.1超氧化物歧化酶的发现及其分类是与三或四个组氨酸(His)、咪唑基(Mn-1938年Mann和Keilin[1],首次从牛红SOD含一个天门冬氨酸羧基配位)和一个细胞中得到一种
5、含铜蛋白血铜蛋白。H2O分子呈畸变的四方锥或扭曲的四面体收稿日期:2003-12-30基金项目:国家自然科学基金(批准号:39470632)作者简介:丁书茂,男,硕士,讲师,从事生物化学与分子生物学研究。1第17卷第1期高等函授学报(自然科学版)Vol.17No.12004年2月JournalofHigherCorrespondenceEducation(NaturalSciences)February2004[3]2+配位。如:Cu-ZnSOD中,Cu处于四方产物,它既带一个负电荷,又只有一个未成对-锥环境中,分别与44位、46位、61位和118的电子。在不同条件下,O2既
6、可作还原剂2+变成O位His形成配位键,Zn处于四面体配位环2,又可作氧化剂变成H2O2。超氧阴2+离子自由基O-境中,它与Cu共固His-61的咪唑基而形2容易进攻细胞膜、线粒体膜,成咪唑桥的结构。Mn-SOD是由203个氨与膜中的不饱和脂肪酸反应,造成脂质过氧基酸残基构成的四聚体,Mn()是处于三化,进而破坏细胞结构,细胞内容物外溢,引角双锥配位环境中,其中一轴向配位为水分起细胞溶胀坏死。研究表明,超氧阴离子自子,另一轴向被蛋白质辅基的配位His-28由基与许多疾病的形成和发展有密切关[4-7]占据,另三个配基His-83、His-170和Asp系。此外超氧阴离子自由基还可通过.
7、-166位于赤道平面。Fe-SOD的活性中心Haber-Weiss反应,产生毒性更强的OH。--.O2+H2O2O2+OH+OH是由3个His、1个Asp和1个H2O扭曲四面体配位而成。现将三种SOD的结构及理化超氧化物歧化酶作用的底物是超氧阴离-性质进行比较,如表1所示。子自由基(O2),它使其发生歧化反应生成表1:三种SOD的结构及理化性质比较O2和H2O2;H2O2又在过氧氢酶(Catalase,结构及其CAT)的作用下,生成H2O和O2。由此
