的功能模拟

11．5．5　SOD的功能模拟

除上述模拟SOD活性中心结构之外，还有对超氧化物歧化酶功能的模拟。过去对SOD模拟物的活性研究一般在简单体系中用化学方法进行，不能确切地反映其在真实的生物体内的复杂环境中的效能。只有模拟在生物体系中的效能，才能决定其可能的应用价值。PMNL是体内重要的免疫活性细胞，受异物刺激后呼吸加快，耗氧量大增，同时产生大量活性氧。研究人员以鲁米诺为光扩增剂，建立细胞活性氧的产生和测定系统，研究了21种新合成的SOD模拟物在活细胞体系中清除活性氧的效能，探讨了活性与结构的关系，发现二十元大环和二氧四胺这两类配体的铜配合物有较高的活性。活性氧氧化鲁米诺而发光，光强度在一定程度上反映出活性氧的量，因此加入SOD或SOD模拟物引起的发光抑制率可表示其歧化活性氧的活性（见图11－9）。

目前已合成了众多的SOD模拟物，有的结构与SOD的活性中心类似，有的只具有SOD的活性，有的则兼而有之。对这些模拟的研究，为天然SOD的作用机理提供了很多有价值的材料。但迄今能模拟Cu（Ⅱ）－lm－Zn（Ⅱ）异双核结构的仍很少，且不能模拟天然酶中Cu（Ⅱ）和Zn（Ⅱ）不同的配位环境。天然酶铜锌位于卷曲的蛋白链中，有利于Cu（Ⅱ）和Zn（Ⅱ）的构象转变以保证其高活性，而模拟物尚未能满足这一条件。多数模拟物的铜锌在体内稳定性和活性会下降，因而设计和合成具有精确活性中心结构、热力学稳定且动力学惰性强的模拟物，并使之具有实用价值，仍然任重道远。

图11－9　具有清除活性氧功能的模拟物

虽然现在模拟酶的催化活性仅有少量能达到天然酶的活性，但随着蛋白质结构研究和化学技术的发展，将来一定能构造出各种性能高效的模拟酶来替代天然酶的应用。SOD模拟酶的研究，不仅使我们加深了对超氧化物、NO等生物作用的理解，还可以通过过量的活性氧对机体的损害以及发病机理的研究，帮助我们利用模拟化合物控制体内的活性氧，并逐渐过渡到利用模拟酶对相关疾病进行有效的预防和治疗。