锰超氧化物歧化酶的催化原理与酶活性调节机制

锰超氧化物歧化酶(MnSOD)催化两分子超氧自由基歧化为分子氧和过氧化氢。超氧自由基被Mn~(3+)SOD氧化成分子氧的反应以扩散的方式进行。超氧自由基被Mn~(2+)SOD还原为过氧化氢的反应以快循环和慢循环两条途径平行进行。在慢循环途径中,Mn~(2+)SOD与超氧自由基形成产物抑制复合物,然后该复合物被质子化而缓慢释放出过氧化氢。在快循环途径中,超氧自由基直接被Mn~(2+)SOD转化为产物过氧化氢,快速循环有利于酶的复活与周转。本文提出温度是调节锰超氧化物歧化酶进入慢速或者快速循环催化途径的关键因素。随着在生理温度范围内的温度升高,慢速循环成为整个催化反应的主流,因而生理范围内的温度升高反而抑制该酶的活性。锰超氧化物歧化酶的双相酶促动力学特性可以用该酶保守活性中心的温度依赖性配位模型进行合理化解释。当温度降低时,1个水分子(或者OH~-)接近Mn、甚至与Mn形成配位键,从而干扰超氧自由基与Mn形成配位键而避免形成产物抑制。因此在低温下该酶促反应主要在快循环通路中进行。最后阐述了几种化学修饰模式对该酶的调节,说明锰超氧化物歧化酶受到多种形式的快速调节(变构调节与化学修饰)。这些快速调节直接改变酶的活化状态,进而调节细胞中超氧自由基和过氧化氢的平衡与流量,为揭示锰超氧化物歧化酶和超氧自由基的生理作用提供新理论。

超氧化物歧化酶在植物响应干旱、盐碱和冷害中的作用

超氧化物歧化酶(SOD)在植物细胞中广泛存在,主要分为Mn-SOD,Fe-SOD以及Cu/Zn-SOD 3大类,它们可以在细胞中发挥不同的防御作用,增强植物的耐受力。此外在蓝细胞和海洋生物中存在的Ni-SOD有待探究。该研究根据SOD所包含金属离子的不同对其理化性质和作用机制进行分析;阐述了在干旱、盐碱、冷害等胁迫下SOD在植物中发挥的作用,并对该酶在未来植物生长发育进程中的作用进行展望,为有关逆境环境下植物生长发育机制的研究提供参考。

输卵管性不孕患者卵泡液中活性氧、超氧化物歧化酶水平与胚胎质量关系

目的:探究卵泡液中活性氧(ROS)、超氧化物歧化酶(SOD)水平与输卵管因素不孕症患者胚胎质量低下的关系。方法:收集2019年4月-2022年1月于本院因输卵管因素导致不孕症行体外受精-胚胎移植(IVF)助孕患者85例临床资料,通过长效方案促排卵治疗,根据胚胎培养结果,以优质胚胎率为35%为临界值,>35%为A组(n=44例),<35%为B组(n=41例)。收集两组卵泡液,检测其ROS、SOD水平;抽取空腹静脉血,检测血清促卵泡激素、黄体生成素、雌激素与睾酮水平;阴道超声下穿刺取卵,计算获卵数,观察卵子成熟率;体外受精12h后观察其受精率,72h后计算优质胚胎率。采用Pearson法分析ROS、SOD水平与激素水平、胚胎质量关系。结果:A组卵泡液ROS水平(0.81±0.25 ng/ml)低于B组(6.97±1.72 ng/ml),SOD水平(1.14±0.28 IU/ml)高于B组(5.34±1.92 IU/ml)(P<0.05);两组促卵泡激素、雌激素水平无差异(P>0.05),A组黄体生成素、睾酮水平低于B组(P<0.05)。两组获卵数无差异(P>0.05),A组卵子成熟率、受精率、优质胚胎率高于B组(P<0.05)。Pearson法相关性分析,与黄体生成素、睾酮ROS水平呈正相关,SOD水平呈负相关;与受精率、优质胚胎率呈ROS水平负相关,SOD水平呈正相关(均P<0.05)。结论:输卵管因素不孕症患者胚胎质量低下的原因可能为氧化应激,卵泡液中ROS、SOD水平与性激素、受精率、优质胚胎率相关。

极端微生物来源的超氧化物歧化酶活性研究

考察两种来源于深海酵母的超氧化物歧化酶(SOD-Ⅰ和SOD-Ⅱ)活性以及在不同温度和pH环境下的耐受性。结果表明SOD-Ⅰ的活性为210.4 U/mg,SOD-Ⅱ活性为659.5 U/mg,两种超氧化物歧化酶在25~80℃温度和pH=5~10之间均有出色的表现,其中SOD-Ⅱ在整个测试温度范围内(25~100℃)都保有较高的活性,其对酸碱的耐受性也超出其他动植物来源的该类酶,故SOD-Ⅱ对极端环境的适用能力更强。

银杏总黄酮和消癌灵对荷瘤小鼠胸腺及超氧化物歧化酶活性的影响

本文研究了银杏总黄酮和消癌灵对荷180肉瘤小鼠胸腺及超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)活性的影响。结果表明,荷瘤小鼠胸腺重量及SOD活性均较正常对照组小鼠明显降低(P<0.05～0.01);而在灌服总黄酮和消癌灵的二组荷瘤小鼠中,其胸腺重量及SOD活性均昱著增高(P<0.05～0.01)。本实验提示,胸腺萎缩和SOD活性下降与肿瘤的发生发展有密切关系。银杏总黄酮和消癌灵能增强荷瘤小鼠的胸腺重量及SOD活性水平,调动机体内在的抗肿瘤能力,对防治肿瘤具有一定的意义。

Hg(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)对中华哲水蚤总超氧化物歧化酶活性的影响

采用体外亚致死毒性实验,研究了3种重金属离子Hg（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）、Cd（Ⅱ）对中华哲水蚤Calanus sinicus总超氧化物歧化酶（T-SOD）活性的影响。实验结果表明,随着3种重金属暴露时间的延长,中华哲水蚤T-SOD活性发生显著变化。Hg（Ⅱ）浓度为0.001 3~0.005 3 mg/L时,T-SOD的活性在12 h时达到最大;Pb（Ⅱ）浓度为0.468 0、0.936 0、1.872 0 mg/L时,T-SOD的活性分别在36、24、12 h时达到最大。Hg（Ⅱ）和Pb（Ⅱ）对中华哲水蚤T-SOD活性的影响均表现为随着着暴露时间的延长,呈先上升、后下降的变化趋势。Cd（Ⅱ）对中华哲水蚤T-SOD活性影响呈先上升、后下降、再上升、再下降的变化趋势,12 h时3个浓度组T-SOD值均达到最大。

中药方剂对肉牛血清总超氧化物歧化酶活性的影响

选用54头190kg"利鲁"杂交一代肉牛,研究4种复方中草药添加剂对肉牛血清中总超氧化物歧化酶含量的影响。将试牛随机分成对照组和中草药组(2%或4%水平,占精料质量),共9组。试验结果显示,A方和B方的2%中草药添加组有较明显的抗氧化效果(P<0.05),4%试验组的抗氧化作用不明显。

晕船易感大鼠脑干总抗氧化能力、超氧化物歧化酶及活性氧的活性测定

目的:观察晕船易感大鼠脑干总抗氧化能力(total antioxidative capacity,T-AOC)、超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)及活性氧(reactive oxygen species,ROS)的活性变化,探讨氧化应激在晕船易感性发生中的作用。方法:根据模拟晕船刺激后异嗜高岭土情况将大鼠分为易感组、晕船组、不晕组和对照组,分别用比色法、黄嘌呤氧化酶法和Fenton法检测各组大鼠脑干T-AOC、SOD及ROS的活性。结果:易感组大鼠脑干T-AOC和SOD较不晕组和对照组均显著降低(P<0.01),晕船组大鼠T-AOC和SOD水平较易感组略有升高但仍低于对照组和不晕组(P<0.05),不晕组较对照组T-AOC及SOD水平也略有下降,但差异无统计学意义(P>0.05)。ROS的变化趋势与T-AOC、SOD相反。结论:晕船易感性发生时大鼠脑干ROS活性升高,T-AOC和SOD活性降低,提示氧化应激在晕船易感性的发生和发展中起到了非常重要的作用。

停乳链球菌对日本沼虾总超氧化物歧化酶活性的影响

对健康的日本沼虾（1.40±0.12）g分别肌肉注射0.6×10^6、2×10^6、4×10^6、6×10^6 CFU/mL的停乳链球菌菌液10μL，注射后3 h、6 h、9 h、12 h、24 h、5 d、10 d分别采集肝胰腺、肌肉和鳃组织，测定其中的总超氧化物歧化酶（T-SOD）活性，研究停乳链球菌对日本沼虾T-SOD活性的影响。研究结果显示，肝胰腺中T-SOD活性于注射5 d后达到最大值（P ＆lt;0.05），10 d后0.6×10^6、2×10^6和4×10^6CFU/mL组T-SOD活性下降并接近对照组水平，而最高浓度组（6×10^6 CFU/mL）T-SOD酶活性仅有对照组的46%。肌肉和鳃中T-SOD活性均在注射6 h后达到最大值，注射10 d后，4×10^6和6×10^6 CFU/mL组的肌肉和6×10^6 CFU/mL组的鳃组织中T-SOD活性均仅有对照组的50%左右。另外，肌肉组织中T-SOD的峰值远高于鳃和肝胰腺组织中的峰值。上述结果表明，停乳链球菌不仅影响日本沼虾机体T-SOD酶的活性，而且肌肉、鳃和肝胰腺组织中酶的活性应答时间不同，且组织内酶活性的应答与菌的感染方式有关，另外，注射高浓度停乳链球菌长时间后会降低其组织中T-SOD酶活性。

糖尿病肾病患者血清总胆红素水平与超氧化物歧化酶活性相关性研究

目的:探讨血清总胆红素水平与超氧化物歧化酶活性在糖尿病肾病中的临床价值。方法:根据尿微量清蛋白排泄率将87例糖尿病肾病患者分为临床清蛋白尿组、微量清蛋白尿组、正常清蛋白尿组,并取76例健康体检者,分别测定血清总胆红素水平、超氧化物歧化酶活性。结果:两者在实验组、正常对照组差异有统计学意义(P<0.01),且两者与尿微量清蛋白排泄率呈负相关(r=-0.520,P<0.01;r=-0.507,P<0.01),两者之间呈正相关(r=0.409,P<0.01)。结论:糖尿病肾病患者血清总胆红素水平与超氧化物歧化酶活性均较正常水平低,证实低胆红素水平与氧化应激参与糖尿病肾病发生,并提示二者存在一定联系。

不同品种地方鸡感染柔嫩艾美耳球虫后组织总超氧化物歧化酶活性的比较

选择30日龄无球虫感染的鹿苑鸡与油鸡各60只、大骨鸡与固始鸡各50只,分别随机分成感染组和对照组,感染组每只鸡经嗉囊接种柔嫩艾美耳球虫孢子化卵囊1×105个。感染后第2、4、6、8、12天分别扑杀感染组和对照组,采集心脏、肝脏、脾脏、肾脏和盲肠,测定组织中总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性。结果显示,与对照组相比,T-SOD的活性在4个品种感染鸡的脾脏、肝脏、心脏和盲肠组织中下降,而在肾脏组织中增高;具体为,在鹿苑鸡的脾脏和大骨鸡的肝脏与心脏先增高后下降,而在鹿苑鸡的肝脏与盲肠、油鸡的肾脏和固始鸡的肓肠中未发生显著变化。研究表明,球虫感染引起的T-SOD活性变化在不同品种鸡和同一品种鸡的不同组织中是不一致的;4个品种鸡组织中T-SOD活性变化与其对柔嫩艾美耳球虫的敏感性程度之间关系不十分明晰,但球虫感染引起油鸡的盲肠组织内T-SOD活性持续下降。

超氧化物歧化酶在糖尿病视网膜病变中的研究进展

糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病并发症中最常见的微血管疾病,是导致工作年龄人群视力损害和失明的主要原因。高血糖状态加剧氧化应激反应,释放大量的活性氧自由基,使组织细胞中的蛋白质、DNA或者RNA损伤,从而导致细胞死亡,氧化应激被认为是DR发生发展的重要因素之一。抗氧化防御系统是维持氧化还原稳态的关键组成部分,超氧化物歧化酶(SOD)是一种主要的抗氧化酶,维持抗氧化酶库中的第一道防线。在哺乳动物中存在着三种SOD的同工酶,主要通过加速SOD的突变反应来保护细胞免受超氧化物的损伤,调节抗氧化物酶SOD水平可能会延缓DR的发生发展。目前DR的发病作用机制尚不明确,本文就抗氧化物酶SOD在DR疾病中对周细胞、神经节细胞的保护作用研究进展进行综述。

玉米功能短肽的制备及其类超氧化物歧化酶活性研究

目的制备具有类超氧化物歧化酶 (SOD)活性的玉米功能短肽 ,并与SOD进行活性比较。方法以玉米蛋白粉为原料 ,采用酶水解的方法 ,经SephadexG 2 5分离 ,以TNBS法测定各组分的平均链长 ,用邻苯三酚自氧化法测定各组分的抗氧化活性 ,同时与SOD进行活性比较。结果含有 2～ 6个氨基酸残基的玉米功能短肽 ,对邻苯三酚自氧化具有较好的抑制作用 ,玉米功能短肽 (浓度 10mg ml)的抑制率为 2 1.78%。

超氧化物歧化酶模型化合物的合成,表征和活性测定

合成了二(2-苯并咪唑亚甲基)胺(N3)及其四种全新的过渡金属的双核配合物。通过元素分析、红外光谱和紫外光谱对配体及配合物进行了结构表征,利用邻苯三酚自氧化法测定了四种模拟化合物催化超氧阴离子自由基歧化反应的活性。

超声波对菜豆种子超氧化物歧化酶活性的影响

菜豆种子粗酶液经乙醇-氯仿、丙酮沉淀、DEAE-纤维素柱层析和Sephadex G-75柱层析,获得比活力为127.45 U/mg的超氧化物歧化酶(SOD),该酶活性受H2O2和KCN强烈抑制.经电泳鉴定为3种SOD同工酶,部分纯化的SOD证明为Cu,Zn-SOD.经不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳获得其中1种电泳纯的酶,超声波处理此酶后,酶活力发生改变,适宜的超声波参数能显著提高酶活力.经超声波处理后,SOD的紫外吸收光谱无明显变化,而紫外差示光谱在一定波长范围内出现正峰和负峰.

超氧化物歧化酶模拟化合物的生物活性研究

根据天然超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）活性部位结构合成了含苯并咪唑的５种配体及其３２种分别含Ｃｕ（Ⅱ）、Ｆｅ（Ⅲ）、Ｍｎ（Ⅱ）、Ｃｏ（Ⅱ）的模拟化合物经光谱、电化学测试证明这些化合物具有拟Ｓ３Ｄ活性，其５０％抑制率浓度（ＩＣ５０）为１０－６～１０－８ｍｏｌ·Ｌ－１。

V_E对河蟹血清和组织中超氧化物歧化酶及磷酸酶活性的影响

通过投喂添加VE 量分别为 0、0 .1× 1 0 - 3 、0 .2× 1 0 - 3 、0 .4× 1 0 - 3 、0 .6× 1 0 - 3(m m)的 5种实验饲料饲养河蟹 6 0d ,以探讨VE 对其体内SOD、ALP和ACP等酶活性的影响 .结果表明 ,饲料中未添加VE 时 ,河蟹血清、肝胰腺、卵巢和肌肉各组织中SOD、ALP和ACP活性各异 ,其中SOD的活性从高到低依次为肝胰腺 >卵巢 >血清 >肌肉 ,ALP活性的为肝胰腺 >血清 >卵巢 >肌肉 ,而ACP活性则是肝胰腺 >血清 >肌肉 >卵巢 .饲料中添加VE 时 ,与对照组相比 ,各组织中SOD活性随着VE添加量的升高而显著降低 ( p <0 .0 5或 p <0 .0 1 ) ;ALP和ACP活性则随着VE 添加量的增加而显著升高 ( p <0 .0 5或 p <0 .0 1 ) .这表明VE 作为天然抗氧化剂在河蟹体内发挥了很大的作用 ,并促进机体的新陈代谢 ,从而增强机体的非特异性免疫力 .VE 作为免疫刺激剂能有效地增强河蟹的非特异性免疫能力 ,能有效发挥其增强河蟹免疫功能的VE 适宜添加量为 ( 0 .2～ 0 .4)× 1 0 - 3(m m) .

珍稀濒危植物珙桐超氧化物歧化酶活性

采用比色法测定了不同年龄和部位珙桐叶的超氧化物歧化酶(SOD)活性,以探讨不同年龄级珙桐的生理生态适应性。结果表明:不同年龄同一生长期珙桐叶的SOD活性不同,同年龄级同层珙桐叶的SOD活性随叶位增加大致呈先升后降的变化;同叶位不同层及同层不同叶位的珙桐叶的SOD活性不同。珙桐叶SOD活性对生长期敏感,其活性随叶片的生长、衰老呈先升后降变化。即珙桐叶SOD活性受生物和非生物因子共同影响,且不同年龄级、叶位、层次均存在差异。

苯并(a)芘和芘暴露对梭鱼肝脏超氧化物歧化酶活性的影响

在实验生态条件下 ,浓度范围 0 .1～ 5 0 μg/L的苯并 (a)芘和芘的短期暴露 (7d) ,5 0 μg/L浓度组造成梭鱼肝脏SOD活性先抑制后诱导的效应 ;5 μg/L浓度在 7d的暴露中 ,SOD活性未出现诱导而是抑制 ;同样在 5 0μg/L浓度下 ,苯并 (a)芘暴露 4d后SOD活性出现诱导 ,而芘在暴露 7d后才出现诱导 ,这间接反映了苯并 (a)芘和芘的毒性大小。这些结果说明梭鱼肝脏SOD活性与苯并 (a)芘和芘暴露有一定的相关性 ,可以作为海洋环境多环芳烃污染监测的一种生物标志物。

重金属离子对烤烟叶片中铜锌超氧化物歧化酶活性的影响

为研究重金属对烟叶铜锌超氧化物歧化酶的作用规律,消除活体烟叶中其它因素的影响,本试验采用离体方法,利用硫酸铵盐析分级分离、乙醇-氯仿沉淀除杂、丙酮再沉淀分级得到只含铜锌超氧化物歧化酶的酶液。研究了不同浓度的Fe2+、Mn2+、Se2+、Sb2+、Cd2+对该酶的影响。结果显示:在浓度为0～100mg/L范围内,Fe2+、Mn2+、Sb2+、Cd2+都能使铜锌超氧化物歧化酶的活性先降低后升高,但在相同浓度下,Cd2+对酶活性的影响最大,其次是Mn2+、Fe2+。Sb2+使该酶的活性的变化趋势与Cd2+、Mn2+基本一致,仅变化幅度不及Cd2+、Mn2+显著。Se2+能降低该酶的活性,当浓度为10mg/L时,酶活性的降低率为58.78%。当Se2+浓度为20mg/L时,酶活性几乎完全丧失。分析了铜锌超氧化物歧化酶活性受Fe2+、Mn2+等影响的可能机制,以期为烟草重金属污染的酶学指标监测系统的建立提供数据支持。