生物小分子与铜锌超氧化物歧化酶相互作用的波谱学研究及其应用

本工作以ESR和NMR为主要手段,并结合其它生化方法,考察了氨基酸、核酸碱基、糖等生命基本物质,和抗坏血酸等生命必需物质与钢锌超氧化物歧化酶的相互作用,实验观测到氨基酸、核酸碱基和抗坏血酸在水溶液中可以与酶中的Cu²⁺作用而使其脱离活性部位,以小分子络合物形式游离在溶液中,同时使酶失活,脱离活性部位的Cu²⁺的比例和酶的失活程度取决于小分子配体的加入量及其与Cu²⁺的络合能力。此外,首次尝试使用ESR方法,并借助氨基酸与酶的作用,考察了铜锌超氧化物歧化酶在盐酸胍变性和热变性过程中的构象变化行为,结果表明这一方法是直观而有效的。     

四羧基锰酞菁作为超氧化物歧化酶和过氧化物酶模拟酶的研究

用核黄素 蛋氨酸光照法和黄嘌呤氧化酶 细胞色素C还原法证实,在1.0×10-6～1.0×10-5mol/L范围内四羧基锰酞菁(TcPcMn)表现出良好的清除超氧阴离子自由基(O—·2)的活性;用黄嘌呤氧化酶 NBT还原法测算出的TcPcMn清除O—·2的二级反应速率常数为7.77×105mol-1·L·s-1,表明TcPcMn作为超氧化物歧化酶(SOD)模拟酶能很好的抑制O—·2的还原性.TcPcMn既能催化H2O2与4 氨基安替比林和酚的显色反应,也能催化邻苯二胺的聚合,表明TcPcMn具有过氧化物酶(POD)活性.用邻苯三酚自氧法得出,TcPcMn将O—·2的氧化性转化成了POD和H2O2的氧化性.因此只要牺牲一定的POD底物,TcPcMn就可以清除掉因歧化O—·2而产生的H2O2,继而能避免因发生Fenton反应而产生氧化性高于O—·2的羟自由基,从而彻底消除O—·2的氧化性,与SOD相比,这是TcPcMn的一个优势.     

水溶性席夫碱型锰配合物的合成、表征及其模拟超氧化物歧化酶活性研究

以水杨醛为母体, 与胺类化合物缩合形成席夫碱配体, 用分子自组装法合成了一系列水溶性席夫碱型金属锰单核、双核配合物. 通过元素分析、红外光谱对配合物进行了表征, 采用邻苯三酚自氧化法测定了配合物的超氧化物歧化酶(SOD)活性. 结果表明, 这些水溶性锰配合物具有良好的SOD活性.     

A High Sensitivity Detection Method of Singlet Oxygen and Superoxide Anion

This paper, for the first time, reports a method that can be used as a highly sensitive probe for singlet oxygen (^1O2) and superoxide anion (O2^-) in vitro or in vivo. FCLA(3,7-dihydro-6-{4-[2-(N‘-(5-fluoresceinyl)thioureido)ethoxy]phenyl}-2-methylimidazo{1,2-a}pyrazin-3-one sodium salt), a chemiluminescence (CL) analysis reagent, has been reported to sensitively react with ^1O2 and O2^- to emit photons with a spectral peak of 525nm. In this work,when human serum albumin (HSA) was added into FCLA solution to enhance the CL intensity,approximately 20 times, compared to that without HSA. The enhanced CL had the same 525 nm spectral peak, identical to that without HSA. By gradually reducing the molecular oxygen content in the solution, we find that the auto-oxidation of oxygen molecules dissolved in the solution plays an important role in the CL process. Based on these experimental evidences, we propose a novel and highly sensitive detection method of ^1O2 and O2^- which may have a great potential in chemical and medical applications.     

铜锌超氧化物歧化酶的金属重组酶的活性部位与组氨酸的相互作用

应用核磁共振和电子自旋共振技术研究了铜锌超氧化物歧化酶（ＣｕＺｎＳＯＤ）的金属重组酶与水溶液中游离组氨酸（Ｈｉｓ）的相互作用。发现在水溶液中ＣｕＺｎＳＯＤ的金属重组酶活性中心的金属可与加入的Ｈｉｓ发生作用而被部分地诱导出来，与Ｈｉｓ形成络合物。     

微透析高效液相色谱法研究金属酶与小分子的相互作用

将微透析（microdialysis)高效液相色谱法（high performance liquid chromatography,HPLC)联用技术应用于定量研究超氧化物歧化酶（superoxide dismutase)与组氨酸和组氨酸－金属离子配合物的相互作用。实验结果表明： Cu2Zn2SOD酶不仅与组氨酸，而且还可以与组氨酸－Co(Ⅱ）和组氨酸－Ni(Ⅱ)相互 作用，Cu2Zn2SOD酶中的部分Cu(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)被诱导和置换出来，并相应地影响了 酶的活性；组氨酸－金属离子配合物的作用比组氨酸强，酶活性降低也更明显；酶 中结合的外来金属离子的量比从酶上被诱导和顶替下来的金属离子的量要少，说明 在溶液中有脱辅基酶的存在。     

BaF2/La2O3催化剂上甲烷氧化偶联反应活性氧物种的原位红外光谱

用原位红外光谱研究了BaF2/La2O3催化剂上甲烷氧化偶联反应的活性氧物种.结果表明,催化剂经O2预吸附后,在1 108~1 118 cm-1处出现超氧物种O2-的O-O键伸缩振动峰.经18O2同位素交换实验后,原1 108~1 118 cm-1处谱峰的强度减弱,同时在1 086和1 051 cm-1处出现(O18O)-物种和18O2-物种的吸收峰.同位素交换实验进一步确证了1 108~1 118cm-1处谱峰确为O2-物种的吸收峰.在700℃下,O2-物种能够活化CH4生成C2H4,而且O2-物种的消耗量和C2H4的生成量呈很好的消长对应关系.超氧物种O2-是BaF2/La2O3催化剂上甲烷氧化偶联反应的活性氧物种.     

Dimer asymmetry in superoxide dismutase studied by molecular dynamics simulation

Summary Molecular dynamics (MD) simulations of 100 ps have been carried out to study the active-site behaviour of the Cu,Zn superoxide dismutase dimer (SOD) in water. The active site of each subunit was monitored during the whole simulation by calculating the distances between functional residues and the catalytic copper. The results indicate that charge orientation is maintained at each active site but the solvent accessibility varies. Analysis of the MD simulation, carried out by using the atomic displacement covariance matrix, has shown a different intra-subunit correlation pattern for the two monomers and the presence of inter-subunit correlations. The MD simulation presented here indicates an asymmetry in the two active sites and different dynamic behaviour of the two SOD subunits.     

Nafion化学修饰圆盘预富集-石墨炉 原子吸收联用法对牛血超氧化物歧化酶中铜、锌分布状态的研究

本文研究了Nafion化学修饰钨丝圆盘预富集-石墨炉原子吸收(GFAAS)方法测定牛血超氧化物歧化酶(SOD)中游离态Cu～(2+)及Zn～(2+)的方法,并用GFAAS法直接测定SOD中铜、锌的总量,证实了牛血SOD中金属辅基铜、锌原子个数比为1:1,初步探讨了一定浓度的牛血SOD中Cu～(2+)、Zn～(2+)的表观离解平衡常数。为提高SOD的活性和稳定性的研究,提供了一种有效的方法。     

EQCM技术对电子传递促进机制的研究

本文报道了腺嘌呤存在时对超氧化物歧化酶在金丝电极上电化学行为的影响。并从电化学石英晶体微天平技术的测量结果，初步讨论了腺嘌呤对促进超氧化物歧化酶电子传递过程的作用机制。