具有模拟SOD功能的大分子

生命活动中用于维持生物体内超氧阴离子自由基动态平衡的超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)是一类金属酶,属于典型的生物大分子金属络合物,因其在生命活动中所起的重要作用而备受关注。目前,有关SOD的模拟已从小分子化合物的模拟,走向大分子环境与活性中心相结合的系统模拟。本文从高分子化合物角度对模拟SOD的研究进展作一综述,以期为设计并开发具有生物相容且高活性的新型高分子抗氧化剂提供新思路。天然大分子有蛋白质与多肽、多糖、分子聚集体,目前所采用的蛋白质(多肽)是性能稳定的天然蛋白质或通过基因重组技术生物合成的蛋白质或多肽,所采用的多糖类物质主要有右旋糖酐、羧甲基纤维素、壳聚糖等。小分子活性化合物(如金属卟啉、新型肟类为配体的同核与异核复合物、salen型金属配合物等)通过与这些天然大分子结合,在提高活性的同时也改善了其稳定性。将活性小分子物质与分子聚集体(如胶束、脂质体)结合制得的SOD模拟物可以模拟天然SOD在体内的环境,提高抗氧化活性和体内循环时间。合成高分子模拟SOD的工作主要集中于高分子接枝金属配合物的研究,其中典型的合成高分子有聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)、聚L-赖氨酸、聚(苯乙烯-马来酸酐)、聚(环己烷-1,4-丙酮二亚甲基缩酮)、氯化聚苯乙烯树脂、聚乳酸和一些嵌段共聚物,其抗氧化活性与金属配体有关,是一类潜在的抗癌药物。     

新型水溶性大环席夫碱锰(Ⅱ)配合物的合成及其模拟超氧化物歧化酶的活性研究

合成了-系列新型水溶性大环席夫碱配体(Lx,x=2～4)及其锰(Ⅱ)配合物(MnLx),其结构经UV-Vis,<'1>H NMR,IR,MS和元素分析表征.采用邻苯三酚自氧化法测定了MnLx的超氧化物歧化酶(SOD)活性.结果表明,MnLx均具有良好的SOD活性.     

克氏原螯虾(Procambarus clarkii)应急二价铜离子时超氧化物歧化酶和过氧化氢酶的变化

用二价铜离子(Cu2+)胁迫克氏原螯虾,分析其肝胰腺、触角腺、鳃等组织的超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)活性变化.结果表明:克氏原螯虾能在含10mg/LCu2+水中生活;在10mg/LCu2+胁迫下,在0～24h,肝胰腺和触角腺中的CAT、SOD活性均显著升高,CAT活性在24h达到最高;在24～36h,肝胰腺和触角腺中的CAT活性开始下降,而SOD活性继续上升,在第36h时达到最高;48h后,肝胰腺和触角腺中SOD和SOD活性下降并均趋于平稳表达,SOD活性仍显著高于非胁迫处理时,而CAT活性则显著低于Cu2+处理时;鳃中的SOD和SOD活性未受到Cu2+浓度变化的影响.     

Expression and Characterization of an Active Chimeric Protein of Human Extracellular Superoxide Dismutase and hCuZnSOD in Pichiapastoris

Mammalian cells express two isoforms of Cu-and Zn-containing superoxide dismutases(SODs),CuZnSOD and extracellular SOD(EC-SOD),involved in the defense system against reactive oxygen species(ROS).The two SODs have structurally homologous centre domain with distinct N-and C-terminuses,resulting in the different characteristics of the structure and function of the two molecules.We generated a hybrid SOD molecule(namely hySOD) via replacing the N-and C-terminuses of hCuZnSOD with the counterparts of hEC-SOD.The...     

氨态氮、亚硝态氮对罗氏沼虾免疫相关酶类的影响

氨态氮和亚硝态氮是虾类养殖环境中最主要的污染物. 在1 mg/L 非离子氨态氮和1 mg/L 亚硝态氮的作用条件下, 罗氏沼虾血清、肝胰腺和肌肉中的酚氧化酶、超氧化物歧化酶、碱性磷酸酶及酸性磷酸酶活力变化不同, 经1、4、7 及10 天处理后, 血清和肌肉酚氧化酶活力均有所降低, 而肝胰腺的酚氧化酶活力则略有增高;各组织中的超氧化物歧化酶活力基本变化过程为, 先增高后降低;各组织的两种磷酸酶活力则有不同程度的增高. 酚氧化酶与超氧化物歧化酶活性可作为判断虾类免疫抗病能力的指标, 而两种磷酸酶活性则仅可作辅助参数.     

翘嘴鳜铜锌超氧化物歧化酶基因的分子克隆与原核表达

运用RT-PCR和RACE-PCR技术克隆了翘嘴鳜(Siniperca chuatsi)铜锌超氧化物歧化酶(命名为ScCu/Zn-SOD)基因,该基因的cDNA序列全长为804bp,开放阅读框为465bp,编码154个氨基酸。氨基酸序列中含2个Cu/Zn-SOD标签序列、7个铜锌金属结合位点、2个半胱氨酸位点和1个N-糖基化位点;其与胞内Cu/Zn-SOD(icCu/Zn-SOD)和胞外Cu/Zn-SOD(ecCu/Zn-SOD)氨基酸序列的同源性分别为60.13%~92.21%和33.77%~42.21%。在系统进化树中,ScCu/Zn-SOD与其它物种的icCu/Zn-SOD聚成一支。ScCu/Zn-SOD的蛋白晶体结构主要由2个α螺旋和8个β折叠组成,呈β折叠构象,通过结合1个Cu2+和1个Zn2+构成其酶活性中心。ScCu/Zn-SOD的mRNA在翘嘴鳜肌肉、鳃、肝脏和肾脏等组织中均有表达,且鳃中的相对表达量最高。将该基因编码蛋白序列与pET-30a表达载体重组,热激转入大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞中诱导表达,SDS-PAGE检测发现诱导后菌液的超声上清中有可溶性重组蛋白表达。     

盐度对蛋白核小球藻生长、叶绿素荧光参数及代谢酶的影响

以蛋白核小球藻820为实验材料,研究了3种盐度(15、30、45)对其生长、叶绿素荧光参数和两种代谢酶活性的影响,以了解该小球藻对盐度的适应能力.结果表明,蛋白核小球藻820的生长随盐度增加而变慢;而油脂含量随盐度增加而升高.叶绿素荧光参数中的PSII最大光能转化效率(Fv/Fm)、PSII实际光能转化效率(ΦPSII)、光化学淬灭系数(qP)随盐度升高下降,而非光化学淬灭系数(NPQ)随盐度升高而上升.超氧化物歧化酶(SOD)活性变化大致趋势是低盐和高盐下活性较高,碳酸酐酶(CA)活性则随盐度升高而降低,第5 d时45盐度是30盐度培养的0.43倍.因此,认为高盐一定程度地抑制了蛋白核小球藻的生长、叶绿素荧光参数和CA活性,但是促进了总脂含量和抗氧化酶SOD活性的提高.     

PS胶体粒子表面逐层自组装固定化SOD及其生物活性

通过逐层自组装技术成功地把超氧化物歧化酶(SOD)吸附在聚苯乙烯(PS)胶体粒子表面.zeta电位和TEM证明了聚阳离子或聚阴离子型SOD与相反电荷的聚电解质在PS胶体粒子表面的交替吸附.通过测定SOD被胶体粒子吸附后上清液的生物活性,得到聚阴离子型SOD(pH=8.0)和聚阳离子型SOD(pH=4.3)在PS胶体粒子表面的吸附量分别为12和51IU,相对活性分别为23.4%和2.9%.聚阴离子型SOD在PS胶体粒子表面能形成平滑规整的膜,导致较高的相对活性.研究结果表明,通过调节pH值,可以优化自组装固定化酶的聚集状态和生物活性     

Construction of Hybrid Enzyme from HEC-SOD and Cu,Zn-SOD

Human extracellular superoxide dismutase(hEC-SOD) is a secreted tetrameric protein involved in the protection of a human body from oxygen free radicals. Its three-dimensional structure has not been confirmed, hEC-SOD couldn′t be expressed in E.coll. We constructed a hybrid enzyme, which comprises the Nterminal and C-terminal domains from hEC-SOD, fused it to human Cu, Zn-SOD. The hybrid enzyme is expressed successfully in E. coli. Further, we analyzed the expression of hEC-SOD in E. coli by mRNA differential displaying.     

离子淌度质谱结合荧光光谱法研究5-氟尿苷与铜锌超氧化物歧化酶的相互作用

分别利用离子淌度质谱和荧光光谱方法研究了5-氟尿苷（5-Furd）与铜锌超氧化物歧化酶（SOD1）的相互作用.离子淌度质谱研究结果表明,5-Furd能够稳定SOD1构型,减缓其碰撞诱导去折叠;外源荧光光谱方法进一步证明5-Furd可以抑制SOD1的聚集.利用荧光光谱研究了不同温度下5-Furd与SOD1的相互作用,阐明了二者的作用机制、结合常数和结合位点数,并根据热力学函数推断二者的作用力类型为典型的疏水作用.