超氧化物岐化酶

前言

　　就蛋白質(zhì)科學(xué)的發(fā)展史而言，超氧化物歧化酶是一類古老而年輕的蛋白質(zhì)。說它古老是因為早在上個世紀(jì)30年代它就已經(jīng)在劍橋大學(xué)Keilin的實驗室被發(fā)現(xiàn)了。Keilin一生在呼吸鏈氧化還原酶的開創(chuàng)性研究方面貢獻卓著，也是我國生物化學(xué)先驅(qū)王應(yīng)睞先生的導(dǎo)師。Keilin和Mann首先從牛的紅細胞中分離出一種含銅離子的藍色蛋白，但是當(dāng)時還不知道它的生物功能。一直到三十多年以后，美國杜克大學(xué)的McCord和Fridovich才發(fā)現(xiàn)它具有超氧化物歧化酶的作用，從而使長期被埋沒的明珠煥發(fā)出了青春光彩。作為一種酶蛋白，超氧化物歧化酶的作用是催化細胞內(nèi)超氧化物自由基轉(zhuǎn)化為氧和過氧化氫，而且它催化的轉(zhuǎn)換率（turhovernumber）比任何已知的酶都要高。超氧化物歧化酶的這種功能對細胞的正常代謝是至關(guān)重要的，因為超氧化物自由基如果不能迅速及時清除就會導(dǎo)致細胞的老化或癌變。此外超氧化物歧化酶基因的突變可以導(dǎo)致運動神經(jīng)元疾病，即家族性側(cè)索硬化癥；而超氧化物歧化酶的過度表達則可產(chǎn)生唐氏綜合征。由此可見有關(guān)超氧化物歧化酶結(jié)構(gòu)與功能的研究不僅在細胞的正常生長方面具有重要的理論意義，而且在臨床上對機體老化和癌變以及有關(guān)疾病的防治也具有實際應(yīng)用的價值。隨著國內(nèi)外對超氧化物歧化酶研究的日益廣泛深人，有關(guān)文獻資料的積累也日益增加?，F(xiàn)在由國內(nèi)活躍在這一領(lǐng)域的專家將它們整理匯編成《超氧化物歧化酶》專著，我認為是十分必要的，希望這一專著的出版對我國超氧化物歧化酶的研究和開發(fā)應(yīng)用發(fā)揮有益的促進作用。

內(nèi)容概要

　　本書是一部學(xué)術(shù)專著?！　〕趸锲缁福⊿uperoxide Dismutase，SOD）是一種金屬抗氧酶，是專門清除氧自由基的酶。它的發(fā)現(xiàn)、研究和應(yīng)用極大地豐富了酶學(xué)的內(nèi)容，促進了自由基醫(yī)學(xué)和SOD抗氧酶研究的發(fā)展。　　本書的主要內(nèi)容包括SOD的發(fā)現(xiàn)和發(fā)展，SOD的分子結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，SOD的化學(xué)修飾和分子生物學(xué)，SOD藥理和毒理活性，SOD與氧自由基，類SOD的結(jié)構(gòu)與功能，SOD的活性檢測與制備技術(shù)以及SOD在醫(yī)藥、工業(yè)和農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用。全書共分18章，各章分別附有較多的文獻和圖表，書末還附有與SOD有關(guān)的名詞的英文縮寫?！　”緯晒氖律⒚笇W(xué)、生物學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)以及SOD與抗氧酶的教學(xué)和研究的人員參考。

作者簡介

　　袁勤生，教授，博士生導(dǎo)師，1940年6月生，江蘇武進人。1964年畢業(yè)于上?？萍即髮W(xué)生物物理化學(xué)系，畢業(yè)后留校任教；1972年調(diào)入華東化工學(xué)院（現(xiàn)華東理工大學(xué)）工作；1985年晉升副教授，1990年晉升教授。曾任華東理工大學(xué)生物工程學(xué)院院長。主要兼職有：國家新藥評審委員會委員（生物制品）；國家藥典委員會委員（2000年版）；中國藥學(xué)會理事，中國藥學(xué)會生化與生物技術(shù)藥物專業(yè)委員會主任委員；中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)會常務(wù)理事，中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)會工業(yè)生物化學(xué)與分子生物學(xué)分會理事長；上海市藥學(xué)會生化藥物專業(yè)委員會名譽主任委員；中國生化制藥工業(yè)協(xié)會專家委員會特聘委員；《中國生化藥物雜志》、《藥物生物技術(shù)》副主編以及《中國生化與分子生物學(xué)報》、《食品與藥品》、《華東理工大學(xué)學(xué)報》等多家期刊雜志的編委。 　　袁勤生教授的主要業(yè)務(wù)專長為：酶與酶工程、生化與生物技術(shù)藥物。近年來出版的著作及教材有：《藥品集》生化藥物部分，參編，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社（1983）；《酶工程》，參編，化學(xué)工業(yè)出版社（1991）；《生化制藥工藝學(xué)》，主要編委，中國醫(yī)藥科技出版社（1994）；《應(yīng)用酶學(xué)》，主編，華東理工大學(xué)出版社（1994）；《現(xiàn)代酶學(xué)》，主編，華東理工大學(xué)出版社（2001）；《化工大辭典》，分編主任，化學(xué)工業(yè)出版社（2003）；《酶與酶工程》，主編，華東理工大學(xué)出版社（2005）；《實用生物制藥學(xué)》，副主編，人民衛(wèi)生出版社（2007）；《現(xiàn)代生物工藝學(xué)》，參編，華東理工大學(xué)出版社（2007），等等。 　　袁勤生教授長期以來從事生化及應(yīng)用生化的教學(xué)和科學(xué)研究，尤其在酶與酶工程、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域頗有建樹；在國內(nèi)外重要刊物上共發(fā)表論文：300余篇，其中有關(guān)超氧化物歧化酶（SOD）的論文近200篇，并獲得多項專利及省部級科技成果。袁勤生教授是我國SOD研究與應(yīng)用領(lǐng)域的開拓者之一，所在協(xié)作組研究開發(fā)的國家二類新藥“肌注射超氧化物歧化酶”已通過衛(wèi)生部新藥評審，研制的SOD產(chǎn)品榮獲1994年美國匹茲堡國際博覽會發(fā)明與新產(chǎn)品金獎。此外，他還開發(fā)了10多種生物技術(shù)新產(chǎn)品。 　　由于袁勤生教授在教學(xué)和科學(xué)研究上的杰出貢獻，1992年起享受國務(wù)院政府特殊津貼，1994年被美國ABI權(quán)威機構(gòu)收載入國際名人錄，2001年中國藥學(xué)會和中國藥學(xué)發(fā)展基金會授予他首屆“中國藥物發(fā)展獎”提名獎。

書籍目錄

1 SOD的發(fā)現(xiàn)和研究進展1．1 +SOD的發(fā)現(xiàn)1．2 SOD的研究現(xiàn)狀1．2．1 SOD的理論研究1．2．2 SOD的藥用研究1．2．3 SOD的應(yīng)用研究1．2．4 rhSOD分子生物學(xué)研究的進展及問題參考文獻2 SOD的種類與分布2．1 概述2．2 微生物中SoD的種類與分布2．2．1 SOD在原核微生物中的種類與分布2．2．2 SOD在真核微生物中的種類與分布2．2．3 SOD在寄生蟲中的分布2．2．4 SOD在藻類生物中的分布2．3 植物s0D的種類與分布2．3．1 植物SOD的種類與分布2．3．2 植物SOD在抗逆中的作用2．4 動物SOD的種類與分布2．4．1 人SOD的種類與分布2．4．2 人Mn—SOD與疾病2．4．3 SoD在動物組織及器官中的分布參考文獻3 SOD的分子結(jié)構(gòu)3．1 SOD分子的一級結(jié)構(gòu)3．1．1 Cu，Zn—SOD的氨基酸組成及一級結(jié)構(gòu)3．1．2 Mn—SOD的一級結(jié)構(gòu)3．1．3 EC—SOD的一級結(jié)構(gòu)3．1．4 Fe—SOD的一級結(jié)構(gòu)3．2 SOD分子的高級結(jié)構(gòu)3．2．1 Cu，Zn—SoD分子的高級結(jié)構(gòu)3．2．2 Mn-SOD分子的高級結(jié)構(gòu)3．2．3 EC—SOD分子的高級結(jié)構(gòu)3．2．4 Fe—SOD分子的高級結(jié)構(gòu)3．3 SOD的活性中心3．3．1 Cu，Zn—sOD的活性中心及其催化機理3．3．2 EC—SOD的活性中心3．3．3 Mn—SOD的活性中心3．3．4 Fe—SOD的活性中心3．4 Fe／Mn—cS()D的分子結(jié)構(gòu)3．4．1 Fe／Mn—cS()D簡介3．4．2 PsFe／Mn—cS()D單體的結(jié)構(gòu)3．4．3 PsFe／Mn—cS()D四聚體的結(jié)構(gòu)3．4．4 PsFe／Mn—cS()D的活性中心參考文獻4 SOD與生物進化4．1 活性氧是生物進化的動力4．2 SOD的進化4．3 SOD基因的表達與調(diào)控4．4 SOD的基因和轉(zhuǎn)基因操作4．5 SOD與生存期調(diào)節(jié)4．5．1 生命周期的延長和抗氧化應(yīng)力提高間的關(guān)系4．5．2 SOD延長生命周期的組織特異性4．5．3 SOD延長生命周期的機理4．6 Cu，Zn—SOD的外顯子基因與Cu，Zn—SOD分子結(jié)構(gòu)的進化機制假說參考文獻5 SOD的理化特點5．1 SOD全酶的相對分子質(zhì)量及亞基相對分子質(zhì)量5．1．1 Cu，Zn—SoD的相對分子質(zhì)量、亞基數(shù)及銅鋅含量5．1．2 Mn—SOD的相對分子質(zhì)量及亞基相對分子質(zhì)量5．1．3 Fe—SOD的相對分子質(zhì)量及亞基的相對分子質(zhì)量5．2 SOD的氨基酸組成及特點5．2．1 Cu，Zn—SOD的氨基酸組成及特點5．2．2 Mn—SOD的氨基酸組成及特點5．2．3 Fe—SOD的氨基酸組成及特點5．2．4 EC—SOD的氨基酸組成及特點5．3 金屬輔基與酶活性5．4 SOD的電泳性質(zhì)5．5 SOD的光譜性質(zhì)5．5．1 Cu，Zn—SoD的吸收光譜5．5．2 Mn—SOD的吸收光譜5．5．3 Fe—SOD的吸收光譜5．6 電子順磁共振(EPR)波譜5．7 SOD的穩(wěn)定性5．7．1 變性劑和還原劑5．7．2 SOD的熱穩(wěn)定性5．7．3 SOD的pH穩(wěn)定性5．8 SOD的特殊反應(yīng)5．8．1 對氰化物的敏感性5．8．2 SOD對H2O2的敏感性5．8．3 氯仿一乙醇對SOD活性的影響5．9 SOD的活性保護與失活作用5．9．1 糖類對SOD活性的保護5．9．2 有機酸對SOD活性的影響5．9．3 還原劑對Cu，Zn—SOD的失活和還原作用5．9．4 SOD與電離輻射5．9．5 金屬螯合作用參考文獻6 SOD的化學(xué)修飾6．1 設(shè)計酶化學(xué)修飾的注意點6．2 酶化學(xué)修飾方法的選擇6．2．1 修飾反應(yīng)專一性的控制6．2．2 修飾程度和修飾部位的測定6．2．3 化學(xué)修飾反應(yīng)條件的控制6．3 對SOD特殊氨基酸殘基側(cè)鏈基團的化學(xué)修飾6．3．1 對精氨酸殘基的修飾6．3．2 對組氨酸殘基的修飾6．3．3 對半胱氨酸殘基的修飾6．4 對SOD非活性部位的賴氨酸殘基的修飾6．4．1 PEG對SOD的修飾6．4．2 多糖類物質(zhì)對SOD的化學(xué)修飾6．4．3 聚烯屬烴基氧化物對SOD的化學(xué)修飾6．5 SOD化學(xué)修飾實例6．5．1 PEG修飾SOD6．5．2 低分子肝素(LMwH)修飾SOD6．5．3 牛血清白蛋白修飾SOD6．5．4 棕櫚酸修飾SOD6．5．5 右旋糖酐對SOD的化學(xué)修飾6．5．6 β一環(huán)糊精對SOD的化學(xué)修飾6．6 修飾SOD的性質(zhì)6．6．1 在血液中的半衰期6．6．2 修飾SOD的免疫原性6．6．3 修飾SOD的抗炎活性6．6．4 修飾SOD的膜通透能力6．6．5 修飾SOD體內(nèi)分布的改變6．6．6 修飾SOD理化性質(zhì)的改變6．7 酶化學(xué)修飾動力學(xué)6．7．1 Ray—Koshtand方法6．7．2 鄒承魯作圖法6．7．3 酶化學(xué)修飾的動力學(xué)機制6．7．4 酶活性修飾過程中底物反應(yīng)動力學(xué)6．8 超氧化物歧化酶化學(xué)修飾的展望參考文獻7 SOD的分子生物學(xué)7．1 Cu，Zn—SOD的分子生物學(xué)7．1．1 Cu，Zn—SOD的基因特征7．1．2 Cu，Zn—SOD表達的調(diào)控7．1．3 Cu，Zn—SOD基因的克隆與表達7．1．4 不同細胞定位的Cu，Zn—SOD基因結(jié)構(gòu)差異7．1．5 植物SOD基因的組織特異性表達7．2 Mn—SOD的分子生物學(xué)7．2．1 人Mn—SOD的分子生物學(xué)特性7．2．2 Mn—SOD表達的調(diào)控7．2．3 人Mn—SOD啟動子的突變導(dǎo)致人Mn—SOD在癌細胞中表達減少7．2．4 果蠅Mn—SoD基因特征7．2．5 hMn—SoD基因的克隆與表達7．2．6 心臟缺血再灌流中，通過氧化還原信號傳遞將死亡信號轉(zhuǎn)變成生存信號7．3 EC—SOD的分子生物學(xué)7．3．1 人類EC—SoD的基因結(jié)構(gòu)7．3．2 EC—SOD啟動子的結(jié)構(gòu)7．3．3 EC—SOD基因的調(diào)控7．3．4 EC—SOD轉(zhuǎn)錄和表達的調(diào)節(jié)7．3．5 λEC—SOD基因的突變7．3．6 hEC一SOD的克隆與表達7．4 Fe—SOD的分子生物學(xué)7．4．1 甲藻Fe—SOD的前導(dǎo)序列與在多細胞器中的定向轉(zhuǎn)運分析7．4．2 水稻圓錐花序Fe—SOD參考文獻8 SOD的藥理與毒理活性9 SOD與氧自由基10 抗氧酶與天然抗氧劑11 類SOD的結(jié)構(gòu)與功能12 SOD同工酶13 SOD活性的測定14 SOD純度的鑒定15 SOD的制備技術(shù)16 SOD在醫(yī)藥上的應(yīng)用研究17 SOD在工業(yè)上的應(yīng)用18 SOD在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用附錄 本書英文縮寫一覽表

章節(jié)摘錄

　　肖用森等報道金櫻子肉Cu，Zn—SOD經(jīng)PAGE電泳、NBT染色，出現(xiàn)5條同工酶譜帶，其中最明顯3條的遷移率為0．43、0．46和0．55。從種子粗提液的SOD同工酶譜上可以清楚看到，大豆種子有7條同工酶譜帶，決明和玉米種子各5條，而且大豆、決明有3條同工酶譜帶的R，值是一致的，其亮度也基本相同，但玉米的同工酶譜帶與它們的差別較大，見圖12—3?！　abeh等報道蘆薈SOD有5條Cu，Zn—SOD同工酶譜帶，2條Mn—SOD同工酶譜帶。有人以小鼠為實驗材料，發(fā)現(xiàn)其紅細胞有6條Cu，zn—SOD同工酶譜帶，心肝肺分別為2、4、3條，可見不僅種與種間有差別，即使同一物種的不同組織其同工酶譜帶也不盡相同。母昌考等以口蝦蛄為材料，用PAGE對其肌肉、心臟、腹腮、肝胰腺及眼球5種組織器官進行SOD同工酶的研究，結(jié)果表明不同組織中SOD的同工酶譜帶存在差異，SOD同工酶的分布具有明顯的組織特異性，其中眼球、腹腮、肝胰腺和心臟中有2條帶，肌肉中幾乎不表達，心臟中SOD2和肝胰腺中SOD1譜帶表達最濃，而腹腮中的酶帶表達最弱，見圖12—4。

圖書封面

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