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(xiàn)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(xì)胞中分離出一種含銅離子的藍(lán)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(xì)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(xì)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(xì)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(yùn)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(dá)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(xì)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(jī)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(xiàn)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(rèn)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(jìn)作用。

內(nèi)容概要

　　本書是一部學(xué)術(shù)專著。　　超氧化物歧化酶（Superoxide 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(jìn)了自由基醫(yī)學(xué)和SOD抗氧酶研究的發(fā)展?！　”緯闹饕獌?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(xiàn)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(jìn)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(yù)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(xiàn)，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(jī)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(jìn)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(jìn)展及問題參考文獻(xiàn)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(xiàn)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(jī)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(xiàn)4 SOD與生物進(jìn)化4．1 活性氧是生物進(jìn)化的動力4．2 SOD的進(jìn)化4．3 SOD基因的表達(dá)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(jī)理4．6 Cu，Zn—SOD的外顯子基因與Cu，Zn—SOD分子結(jié)構(gòu)的進(jìn)化機(jī)制假說參考文獻(xiàn)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(hù)與失活作用5．9．1 糖類對SOD活性的保護(hù)5．9．2 有機(jī)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(xiàn)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(tuán)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(jī)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(xiàn)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(dá)的調(diào)控7．1．3 Cu，Zn—SOD基因的克隆與表達(dá)7．1．4 不同細(xì)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(dá)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(dá)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(xì)胞中表達(dá)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(dá)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(dá)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(dá)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(xì)胞器中的定向轉(zhuǎn)運(yùn)分析7．4．2 水稻圓錐花序Fe—SOD參考文獻(xiàn)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。　　Sabeh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(xì)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(jìn)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(dá)，心臟中SOD2和肝胰腺中SOD1譜帶表達(dá)最濃，而腹腮中的酶帶表達(dá)最弱，見圖12—4。

圖書封面

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