SOD酶修饰的原因.doc

SOD酶修饰的原因
超氧化物歧化酶,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,是一种新型酶制剂。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。它在生物界的分布极广,几乎从动物到植物,甚至从人到单细胞生物,都有它的存在。SOD被视为生命科技中最具神奇魔力的酶、人体内的垃圾清道夫。SOD是氧自由基的自然天敌,是机体内氧自由基的头号杀手,是生命健康之本。
超氧化物歧化酶(SOD)广泛存在于自然界一切生物体内,通过催化超氧阴离子自由基发生歧化反应,减轻或消除O2对机体的氧化或过氧化损害。研究表
明,机体的衰老、病变及辐射伤害都与自由基的形成和损伤有关,故SOD的应用有抗衰老、抗辐射、抗炎症、抗自身免疫性疾病、抑制肿瘤和癌症的功能。研究还表明,SOD与胃病、帕金森综合症、老年痴呆症、心血管疾病等有着密切关系。目前,在医药、食品、保健品、化妆品、美容等行业也已开始使用SOD。SOD具有许多独特的生物学特性和生理学功能,但天然的SOD稳定性较差,分子量较大,半衰期短,细胞膜通透性差,且多来源于异源性,具免疫原性,而限制了其在相关领域的应用。
2、SOD酶修饰的方法
目前国内外已有很多的研究,化学修饰、基因重组、SOD模拟化合物,而以下则重点介绍的为化学修饰法。
大部分酶分子中可供修饰的功能基团主要是氨基、巯基、胍基、咪唑基、酚基、羟基和吲哚基等,SOD的修饰目前主要限于Cu,Zn SOD的氨基和胍基。国内外已进行了大量的SOD的化学修饰的研究工作,并已取得了理想的结果。所用的修饰剂包括聚乙二醇(PEG)、右旋糖酐、玻璃酸、环糊精、低抗凝活性肝素、多糖类物质等。有些已投入生产,但这些修饰的SOD还没有作为药物应用。在美国,已经进行了PEG SOD用于治疗脑外伤的Ⅲ期临床试验。因此,从开发新药的角度,研究修饰SOD大有可为,如口服超氧化物歧化酶是经过修饰后能不被胃液破坏的SOD。
3、SOD酶修饰的作用
(1)聚乙二醇修饰SOD
有学者为了解决SOD半衰期短,易受蛋白酶水解而失活,分子量偏大,不易透过细胞膜等问题,尝试对SOD进行分子修饰,国内外用水溶性高分子物质聚乙二醇(PEG)作为修饰材料,与SOD分子表面赖氨酸残基上的εNH2缩合,形成无毒,无免疫原性,半衰期长的修饰物,其活化简单但回收率低。动物实验结果显示,PEG修饰的SOD较其他修饰的SOD对小鼠肌肉缺血再灌注损伤具有更好的保
护用。聚乙二醇层,在酶表面形成屏障, 保护该酶免受体内蛋白酶消化, 从而延长SOD在体内停留时间。蛋白质的表面抗原决定簇大多由亲水氨基酸组成,亲水性较强的赖氨酸残基是其中重要组分。聚乙二醇是SOD非活性部位赖氨酸残基的化学修饰剂。Cu、Zn-SOD含20个赖氨酸残基。蛋白质表面抗原决定簇将部分地或全部地被掩盖
,免疫原性因此下降。
(2)多糖物质修饰SOD
此类修饰剂主要为低抗凝活性肝素(LAAH)、羧甲基纤维(CMC),羧甲基几丁质、硫酸软骨素(CHS)和甘露聚糖。LAAH和SOD一样,都是体内氧自由基的天然清除剂,用LAAH对SOD进行修饰,在SOD抗辐射和抗炎的应用中能发挥协同作用,且可以加强SOD的抗心血管疾病的能力。CHS广泛存在于人和动物软骨组织中,具有