超氧化物歧化酶（）

10．1．1　超氧化物歧化酶（SOD）

由于本书对SOD已作了全面描述，这里仅对SOD的理化特性作简要概述。SOD是一种广泛存在于生物界的金属酶，按其所属种类的不同，至少可分为以下4种：Cu，Zn－SOD、Fe－SOD、Mn－SOD和EC－SOD。这四类酶都催化同一反应：

这4种酶的活性部位中的金属离子在催化反应中起着关键作用，但酶的性质和分子结构有些不同。Cu，Zn－SOD与其他3种差别较大，而Fe－SOD和Mn－SOD比较接近。

SOD比较稳定，以Cu，Zn－SOD为例，在pH为4．5～9．5时，酶催化反应的速度常数是恒定的；用4%SDS处理，SOD不解聚为亚基；不易受蛋白酶水解的影响以及耐温，其T_m为83℃。Mn－SOD的稳定性与Cu，Zn－SOD类似，Mn－SOD活性与Mn有关，但其稳定性取决于酶蛋白，如从耐热菌获取的Mn－SOD，其稳定性高于其他来源者。Fe－SOD的理化性质类似于Mn－SOD，如其相对分子质量与亚基数和Mn－SOD相似，绝大多数来源的Fe－SOD为二聚体。Fe－SOD的催化反应速度随pH的增加而下降，它的耐热性差，但从嗜热菌中提纯的Fe－SOD对热稳定；该酶对H₂O₂敏感，但对氰化物影响甚微。

EC－SOD是大分子分泌型糖蛋白，由4个相同的亚基组成，亚基相对分子质量约为30　000。在222个氨基酸残基的成熟蛋白N－端有18个氨基酸残基的信号肽，说明它是一个分泌蛋白。成熟蛋白的前95个氨基酸残基与其他SOD无任何顺序一致性，在Asn89位上是N－乙酰化的。第96～193的氨基酸残基顺序与Cu，Zn－SOD C－端2/3的氨基酸残基顺序有50%的同一性。C－末端的194～222的氨基酸残基是强亲水性的，包含9个带正电荷的氨基酸残基。C－末端的Lys211和Lys212是肝素结合区，对肝素和其他硫酸糖具有亲水性。利用这一性质可对其进行体外纯化和体内定向用药。但EC－SOD是一个复合物，它对肝素的亲和力可分为三类：没有亲和、较弱的亲和以及高亲和。从His96到Gly193，与Cu，Zn－SOD有约50%的顺序同一性，而且这些顺序非常地保守。这种异常的同源区域和N－端前95个氨基酸的部分残基可能与四聚体相互作用的功能有关。EC－SOD活性部位的组成与Cu，Zn－SOD很相似，因此它们的酶活性及对抑制因子，如氰化物、叠氮化物、二乙基二硫代氨基甲酸盐和H₂O₂等的敏感性也都很相似。EC－SOD也可被氰化物、叠氮化物、二乙基二硫代氨基甲酸盐和H₂O₂灭活，而H₂O₂是Cu，Zn－SOD催化反应的产物。EC－SOD分子中也含有Cu^2＋和Zn^2＋，但它与Cu，Zn－SOD的氨基酸组成却有很大的不同。大部分的EC－SOD在血管系统中结合于内皮细胞表面。