半乳糖氧化酶的生物学改造研究进展

半乳糖氧化酶是一种重要的生物催化剂,具有催化效率高和绿色环保的特点,在生物传感器、食品、医疗和化工等领域得到广泛应用。然而,天然的半乳糖氧化酶存在稳定性差、催化效率低、回收成本高等缺陷,限制了其在食品安全和生物医学等领域的应用。随着基因工程和蛋白质工程的发展,人们可以对半乳糖氧化酶进行有目的的改造,以提高酶的性能或者获得新功能的重组酶。因此,追求具有重要催化能力和强大功能的半乳糖氧化酶成为该领域的研究热点。本文综述了半乳糖氧化酶的分子结构、催化机理等基本信息,并分析总结了半乳糖氧化酶进行生物学改造的相关案例,旨在为半乳糖氧化酶相关研究者提供新的思路和方法。

半乳糖氧化酶试验检测大肠癌

用半乳糖氧化酶-雪夫液方法检测35例结直肠癌及癌前病变组织切片中的β-D-GalGalNAc,94.28n/o阳性。制成试纸检测924例肛检粘液涂片。3.14％阳性。12例结直肠癌及5例癌前病变(腺瘤3,异型增生2)呈阳性,敏感性为91.14％(17/18),阳性预检值58.62％(17/29)。有结直肠症状组阳性率显著高于无症状组(P<O.001。该试验方便快速,可望用于大肠癌门诊初筛与高危人群普查。

半乳糖氧化酶的生物电化学特性

采用循环伏安法对半乳糖氧化酶(GAO)进行了生物电化学特性的研究。实验结果表明,由于半乳糖氧化酶的酶活性中心深埋在酶内部,所以该酶在铂电极上的直接电化学行为较难观察到,而二茂铁甲醇作为介体能明显地改善酶活性中心的电子传递,加快电子传递速率。且测定了半乳糖氧化酶与二茂铁甲醇之间的反应速度常数Ks为1.2×10~5L·mol^(-1)·s^(-1)。

对半乳糖氧化酶检测大肠癌价值的初探

本文对177例患者进行直肠指检，取粘液作半乳糖氧化酶（GO）试验，同时作纤结镜检查。结果发现：19例大肠癌GO试验阳性18例（94．7％）；非癌性组中大肠息肉24例阳性18例（75％），其它疾病105例阳性23例（21．9％），正常结肠粘膜29例阳性3例（10．3％）。所查病例中大肠癌术后6例阳性3例（2例肠癌复发，1例息肉）。资料表明：GO试验对大肠癌和息肉的敏感性分别为94．7％及75％，特异性为72．2％及71．2％。提示GO试验可作为大肠癌及癌前病变的普查筛检试验，并可用作大肠癌术后病人的随访。

半乳糖氧化酶在大肠癌诊断中的应用价值

本文应用单乳糖氧化酶—雪夫液方法、在结肠直肠癌50例,腺瘤48例,异型增生2例,结肠直肠癌切界10例石蜡切片中,显示出异常双糖,阳性率高达94％。癌旁粘膜亦呈不同程度阳性、对照组均呈阴性。GO试纸肛检粘液异常双糖检测,受检200例中在己知组阳性(5/5)100％(己状结肠癌1例、直肠癌3例、直肠腺瘤1例);门诊组阳性(6/26)23.01％(直肠癌及腺瘤各1例假阳性4例);体检组阳性(3/169)1.77％(直肠癌1例,假阳性;2例)。本组在癌及非癌检出的敏感性100％,特异性96.87％,阳性予示值57.14％、阴性予检值100％。

四齿配体铜(Ⅱ)络合物对苯甲醇氧化的催化作用——一个模拟半乳糖氧化酶的模型

以Salen-Cu/NaOH/DMF为半乳糖氧化酶的模型,考察了苯甲醇的氧化反应。氧气氛下,笨甲醇被选择性地氧化成苯甲醛,分子氧被还原为H_2O_2。动力学研究结果表明反应对苯甲醇和Salen-Cu均为一级反应,即v=k_表[Salen-Cu][PhCH_2OH],其中k_表=6.1×10^(-3)M^(-1)·min^(-1)。用原位紫外—可见光谱在厌氧和有氧条件下研究了反应过程中d—d跃迁和荷移光谱(MLCT)的变化,结果表明反应诱导过程为Cu(Ⅱ)→Cu(Ⅰ),Cu(Ⅱ)/Cu(Ⅰ)是氧化反应中催化循环的关键,即反应通过两次单电子转移进行。根据实验结果,提出了可能的反应机理。

半乳糖氧化酶在大肠癌临床筛检中的诊断意义

采用半乳糖氧化酶——雪夫氏法(Go-S)筛查直肠指检粘液标本212例。结果在22例结肠癌中,阳性者18例(81.8%);190例非癌病变中,阳性者11例(6.5%)。10例正常人1例阳性(10%)。本文表明Go-S对大肠癌检出的敏感度为81.8%,特异性为94.2%,阳性预示值62.0%,阴性预示值92.7%。提示Go-S是目前大肠癌普查的一种较敏感的检查方法。

半乳糖氧化酶在大肠癌临床筛检的再研究

1993～ 1999年 ,用半乳糖氧化酶雪夫法 (Go- S)对 12 9例有直肠息肉及直肠症状的患者作直肠粘液样本的 T抗原检测 ,随后作纤维结肠镜检查 ,并均取活体组织送病理检查。结果表明 :78例大肠癌和 5 1例非癌患者的直肠粘液标本中 ,T抗原阳性率分别为 78.2 1%和 15 .6 9%。Go- S检测大肠癌肛管粘液 T抗原的敏感度为 78.2 1% ,特异性 84.31% ,准确性为80 .6 2 %。研究提示 ,Go- S方法简便易行、价廉 ,结果较易重复 ,有一定筛选、普查及预防大肠癌的应用价值。

半乳糖氧化酶试验在临床筛检大肠癌中的应用

我们应用半乳糖氧化酶试验(Go-s)对350例大肠癌及非癌病人进行了检侧,结果表明:该法对大肠癌检出的敏感性为97.5％,特异性为94.07％,阳性预示值为82.98％,提示Go-S可作为普查大肠癌的一种新方法。

半乳糖氧化酶试验在大肠癌诊断上的应用：附47例纤维结肠镜检对…

半乳糖氧化酶试验（ＧＯ－Ｓ试验）用于临床筛检大肠癌，对４７例进行直肠粘液ＧＯ－Ｓ试验，结果无论是阴性或阳性者，均进行纤维结肠镜对照检查。结果表明：６例结直肠癌阳性者４例（６６．６７％）；４１例非癌组阳性者４例（９．７５％），其中腺癌２例。３２例正常人中仅２例阳性（６．２５％）。本组资料表明该试验对大肠癌检出敏感性为６６．６７％，特异性为９０．２４％，阳性预告值为５０％。

应用半乳糖氧化酶检测大肠癌及癌前病变的临床价值

决定半乳糖氧化酶－雪夫氏（ＧＯ－Ｓ）试验对检测大肠癌及癌前病变的临床价值。方法对１２７例具有消化道症状、体征的患者和１０例正常对照者的直肠粘液进行涂片染色。另对７３例大肠癌和癌前病变患者的石蜡切片进行ＧＯ－Ｓ染色。结果ＧＯ－Ｓ试验在各种大肠癌和癌前病变中的阳性率超过８０％。其对大肠癌和癌前病变的特异性和敏感性分别为９８％和８６％，阳性预示值为９０％。结论ＧＯ－Ｓ试验是一种对大肠癌及癌前病变理想、敏感的标志物。

半乳糖氧化酶法检测直肠粘液T－抗原

为建立一种用于大肠癌早期筛检的指标，采用半乳糖氧化酶法检测了２４６例直肠粘液标本中的Ｔ抗原。其中３５例大肠癌患者的阳性检出率为８２．８％；８６例大肠息肉患者中肿瘤性息肉阳性率为４９．０％，炎性息肉阳性率为１４．２％；在７３例肠道慢性炎症患者中阳性率为１６．４％；在５０例大肠粘膜正常的患者中阳性率为８．０％。结果表明，用半乳糖氧化酶法检测Ｔ抗原对大肠癌的筛检具有较高的敏感性（８２．８％）和特异性（９２．０％），方法简便，重复性好，并且，也为大肠息肉的筛检及其恶变的监测提供了一种可供选择的方法。

醇类催化氧化反应的机理研究—半乳糖氧化酶化学模拟体系

本文研究了由Cu(Ⅱ)(PlC)_2、分子氧和碱构成的体系中醇类选择氧化生成相应醛、酮的反应机理,研究结果表明,该催化体系可作为半乳糖氧化酶催化作用的化学模型。根据原位电子光谱,ESR波谱对催化体系的考察,证明催化反应诱导期是Cu(Ⅱ)→Cu(Ⅰ)状态的转变过程,催化过程存在Cu(Ⅱ)/Cu(Ⅰ)价态的循环。相同配体的Cu(Ⅰ)和Cu(Ⅱ)络合物催化氧化反应的性能差异支持了上述结果。动力学研究表明,催化反应符合酶催化米氏方程的一般规律,根据以上结果,提出了一个由底物、双氧、Cu(Ⅱ)络合物形成的三元复合物中间物种的分解而生成产物醛、酮和H_2O_2的反应机理。

以Nafion修饰的镀铂玻碳电极为基底的半乳糖传感器的制备

在镀铂的玻碳电极表面,修饰一层全氟代磺酸酯(Nafion)膜,制成基底电极。用化学交联法将半乳糖氧化酶(GAD)固定在基底电极表面,即制成半乳糖传感器。和光亮铂相比,镀铂电极对过氧化氢有更高的响应,而Nafion膜可以消除抗坏血酸,尿酸等电活性物质对测定的影响,提高了酶电极测定的选择性。D-半乳糖测定的线性范围为0.25～4.25 mmol/L,响应时间小于30s。电极连续使用300次,没有明显的电流变化。该电极具有快速、准确,选择性高的特点。

多壁碳纳米管半乳糖生物传感器研究

以普鲁士蓝（PB）膜玻碳电极为基质，用多壁碳纳米管固定半乳糖氧化酶（GAO），构造了半乳糖电流型传感器，研究了半乳糖氧化酶在此传感器中的催化反应机理，对多壁碳纳米管半乳糖传感器的检测条件进行了优化。确认其对半乳糖具有灵敏的生物响应性，表现出良好的线性和分辨力。此传感器对半乳糖摩尔浓度0．5×10^-4～1．5×10^-2mol／L呈线性响应，检出限为1．0×10^-4mol／L，响应时间为10s，30d后，响应电流依然保持80％。

(^(OMe)bipy)Cu^(I)/ABNO催化体系催化氧化苄醇的反应机理研究

采用密度泛函理论(DFT)研究了(^(OMe) bipy)Cu^(I)/ABNO(^(OMe) bipy∶4,4′-二甲氧基-2,2′-联吡啶;ABNO∶9-氮杂双环[3.3.1]壬烷-N-氧基自由基)催化体系催化氧化苄醇的反应机理,提出了3种可能的反应路径(路径A、B和C)。计算结果表明,路径B为最优反应路径,即(^(OMe) bipy)Cu^(I)/ABNO反应体系中,底物苄醇PhCH_(2)OH分别发生H质子和C_(α)-H原子转移,生成苄醛PhCHO和ABNOH,随后ABNOH被O_(2)氧化,最终形成的ABNO和(^(OMe) bipy)Cu^(I)-OH,促使体系中大量的PhCH_(2)OH被氧化。其中C_(α)-H原子转移过程为速控步骤,反应活化能为19.4 kcal mol^(-1)。分析结果说明,由于ABNO空间位阻较小,仅在室温条件下即可与惰性的脂肪醇发生反应,且反应体系生成的ABNOH很容易被O_(2)氧化,生成ABNO被重复利用,使得整个反应中,将ABNO减少到1 mol%仍未影响反应速率。

T抗原单克隆抗体法在大肠癌筛检中的应用初探

目的 探讨T抗原单克隆抗体法在大肠癌筛检中的临床价值.方法 同时采用T抗原单克隆抗体法和半乳糖氧化酶法检测207例直肠粘液中的T抗原.结果 T抗原单克隆抗体法和半乳糖氧化酶法的敏感性和特异性分别为69.2%、67.3%和64.2%、65.6%,两者的筛检价值无明显差别.结论T抗原单克隆抗体法对大肠癌筛检有较大临床价值,且操作简便.