超氧化物歧化酶SOD的性质及其应用

超氧化物歧化酶SOD的性质及其应用

张鹏程 2010111102

西北大学化学与材料科学学院2010级,化学生物学

摘 要:SOD是Super Oxide Dismutase 缩写,中文名称超氧化物歧化酶,是一种新型酶制剂,是生物体内重要的抗氧化酶,广泛分布于各种生物体内,如动物,植物,微生物等。SOD具有特殊的生理活性,是生物体内清除自由基的首要物质。SOD在生物体内的水平高低意味着衰老与死亡的直观指标;现已证实,由氧自由基引发的疾病多达60多种。它可对抗与阻断因氧自由基对细胞造成的损害,并及时修复受损细胞。由于现代生活压力,环境污染,各种辐射和超量运动都会造成氧自由基大量形成;因此,生物抗氧化机制中SOD的地位越来越重要!本文就SOD的一些性质及其应用做一简单综述。

关键词: SOD 超氧化物歧化酶 抗衰老 生物抗氧化机制 自由基

超氧化物歧化酶Orgotein (Superoxide Dismutase, SOD),别名肝蛋白、奥谷蛋白,简称:SOD。SOD是一种源于生命体的活性物质,能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质。对人体不断地补充SOD具有抗衰老的特殊效果。超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase, EC1.15.1.1, SOD)是1938年Marn等人首次从牛红血球中分离得到超氧化物歧化酶开始算起,人们对SOD的研究己有七十多年的历史。1969年McCord等重新发现这种蛋白,并且发现了它们的生物活性,弄清了它催化过氧阴离子发生歧化反应的性质,所以正式将其命名为超氧化物歧化酶。

1、SOD类型及其化学反应

SOD超氧化物歧化酶按其所含金属辅基不同可分为三种,第一种是含铜(Cu)锌(Zn)金属辅基的称(Cu.Zn—SOD),最为常见的一种酶,呈绿色,主要存在于机体细胞浆中;第二种是是含锰(Mn)金属辅基的称(Mn—SOD),呈紫色,存在于真核细胞的线粒体和原核细胞内;第三种是含铁(Fe)金属辅基的称(Fe—SOD),呈黄褐色,存在于原核细胞中。SOD是一种含有金属元素的活性蛋白酶。SOD是中国卫生部批准的具有药物功能的物质之一,法定编号为ECl.15.1.1;CAS[905489]1。

超氧化物岐化酶(SuperoxideDismutase),简称SOD,ECl.15.1.1,它催化如下的反应:O+H→H2O2+O2, O称为超氧阴离子自由基,是生物体多种生理反应中自然生成的中间产物。它是活性氧的一种,具有极强的氧化能力,是生物氧毒害的重要因素之一。SOD是机体内天然存在的超氧自由基清除因子,它通过上述反应可以把有害的超氧自由基转化为过氧化氢。尽管过氧化氢仍是对机体有害的活性氧,但体内的过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)会立即将其分解为完全无害的水。这样,三种酶便组成了一个完整的防氧化链条。

2、SOD在生命体中的作用机理

目前,人们认为自由基(也称游离基)与绝大部分疾病以及人体的衰老有关。所谓的自由基就是当机体进行代谢时,能夺去氧的一个电子,这样这个氧原子就变成自由基。自由基很不稳定,它要在身体组织细胞的分子中再夺取电子来使自己配对,当细胞分子推陈出新一个电子后,它也变成自由基,又要去抢夺细胞膜或细胞核分子中的电子,这样又称会产生新的自由基。如,超氧化物阴离子自由基、羟自由基、氢自由基和甲基自由基,等等。在细胞由于自由基非常活泼,化学反应性极强,参与一系列的连锁反应,能引起细胞生物膜上的脂质过氧化,破坏了膜的结构和功能。它能引起蛋白质变性和交联,使体内的许多酶及激素失去生物活性,机体的免疫能力、神经反射能力、运动能力等系统活力降低,同时还能破坏核酸结构和导致整个机体代谢失常等,最终使机体发生病变。因此,自由基作为人体垃圾,能够促使某些疾病的发生和机体的衰老。虽然自由基会对机体产生诸多危害,但是在一般的条件下人体细胞内也存在着清除自由基、抑制自由基反应的体系,它们有的属于抗氧化酶类,有的属于抗氧化剂。像SOD就是一种主要的抗氧化酶,能清除超氧化物自由基,在防御氧的毒性、抑制老年疾病以及预防衰老等方面2-2-+

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