抗氧化酶是机体防御氧化应激的重要体系,包括超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)、过氧化氢酶(catase,CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(glutathioneperoxidase,GSH-Px)、谷胱甘肽转硫酶(Non Se GSH-Px)、谷胱甘肽还原酶(glutathionereductase,GR)、细胞色素C过氧化物酶等多种酶体系。抗氧化酶的特点是:分布广泛,细胞含量有高度特异性,有专门亚细胞定位,含有专门的金属,特别是Cu、Mn、Fe、Se。这些酶不但彼此协同地防止活性氧的损伤效应,而且相互间还起着保护作用。一旦在这些酶的相互保护系统中某一成员的减弱或减少,整个酶性保护系统就可能全线崩溃,导致不可逆的细胞损伤。
11.2.1.1 超氧化物歧化酶(SOD)
SOD的本质为金属蛋白,其理化性质不仅取决于蛋白质部分,还取决于结合到其活性部位的金属离子。按照结合的不同金属离子,生物体内的SOD有CuZn-SOD、Mn-SOD、Fe-SOD 3种,动物组织中不含Fe-SOD。CuZn-SOD主要分布于细胞液中,细胞器中极少存在。
SOD是生物体内的主要抗氧化酶,其特异底物是O2-。SOD清除O2-的能力与SOD的含量有关,不同组织内SOD的含量不同,因此不同部位清除O2-的能力也不同。生物体SOD的合成常受O2-浓度的影响,例如处在氧分压较高的环境中,由于生物体内氧浓度高于正常水平,SOD的生物合成能力也增高。目前国内外开发的SOD相关产品,已广泛应用于抗辐射、抗肿瘤、延缓衰老及自身免疫性疾病的预防。天然SOD的生物制品半衰期极短,且具有免疫性,这限制了它的广泛应用。目前正从不同的方面进行SOD制剂的药理学控制,包括酶的修饰等。
11.2.1.2 过氧化氢酶(CAT)
CAT是单功能酶,其作用是分解H2O2成为H2O与O2。大部分需氧生物都含有CAT,几乎分布于所有组织,在肝和红细胞中尤为集中,在脑、心和骨骼肌中的含量较低。据测定CAT由4个亚基组成,每个亚基均含1个血红蛋白。
11.2.1.3 谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)
GSH-PX是一种水溶性四聚体蛋白质,4个亚基相同或极为类似,每个亚基含有一个硒原子,组织硒含量可反映体内GSH-PX的活性。GSH-PX最早是在1957年由Mills在牛红细胞中发现的。GSH-PX可使H2O2转变为H2O或使许多有机氢过氧化物(ROOH)还原为ROH,但是在催化反应中需要GSH作为氢供体。GSH-PX的主要生物学作用是清除脂质氢过氧化物,并在CAT含量较少或H2O2产量较低的组织中,可代替CAT清除H2O2。在病理情况下,活性氧可能引发脂质过氧化,但只要GSH-PX清除脂类氢过氧化物的效能不受影响,就能减轻脂质氢过氧化物对机体的损伤。(www.xing528.com)
11.2.1.4 谷胱甘肽转硫酶(GST)或谷胱甘肽转移酶
谷胱甘肽转硫酶或谷胱甘肽转移酶是一族酶,它们的主要功能是催化GSH与各种内源性和外源性亲电子化合物反应,生成无毒性或毒性小的GSH硫结合物。同时还有GSH-PX样功能,能催化有机过氧化物还原成相应的醇,因此GST又名不含硒的谷胱甘肽过氧化物酶(NonSeGSH-Px),但是不能催化H2O2的还原。虽然与解毒作用相比,清除脂质氢过氧化物并不是其主要功能,但是其与SeGSH-PX的协同作用值得重视。在某些组织中非SeGSHPX对减轻脂质过氧化损伤可能起到相当大的作用。
11.2.1.5 谷胱甘肽还原酶(glutathionereductase,GR)
GR催化氧化型谷胱甘肽(GSSG)还原为GSH。该反应为GSH-PX和NonSeGSH-PX的催化反应提供GSH。
11.2.1.6 与抗氧化作用有关的其他酶
如醛酮还原酶、多催化活性酶等。
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