超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)是生物体系中抗氧化酶系的重要组成成员,广泛分布在微生物、植物和动物体内
概念
超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)是生物体内存在的一种抗氧化金属酶,它能够催化超氧阴离子自由基歧化生成氧和过氧化氢,在机体氧化与抗氧化平衡中起到至关重要的作用,与很多疾病的发生、发展密不可分
分类
按照 SOD 中金属辅基的不同,大致可将 SOD 分为三大类,分别为 Cu/Zn-SOD、Mn-SOD、 Fe-SOD 。
①Cu/Zn-SOD: 呈蓝绿色,主要存在于真核细胞的细胞质内,被认为存在于比较原始的生物类群中且分布最广的一种 。
②Mn-SOD:呈粉红色,主要存在于原核生物和真核生物的线粒体中 。
③Fe-SOD:呈黄褐色,主要存在于原核细胞中 。它们可以有效地清除超氧阴离子自由基(带有 1 个未成对电子的同时,还带有 1 个负电荷),避免其对细胞过度的损伤,具有抗氧化、抗辐射及抗衰老等功能 。
分布
①大多数原始的无脊椎动物细胞中都存在Cu/Zn-SOD,脊椎动物则一般含有Cu/Zn-SOD和Mn-SOD。人、鼠、猪、牛等红细胞和肝细胞中含Cu/Zn-SOD,且其主要存在于细胞质,同时也存在于线粒体内外膜之间。而从人和动物肝细胞中也纯化了Mn-SOD,其一般存在于线粒体基质中。
②植物细胞中的Fe-SOD主要存在于叶绿体中。
③真菌里一般含Mn-SOD和Cu/Zn-SOD。大多数真核藻类在其叶绿体基质中存在Fe-SOD,类囊体膜上结合着Mn-SOD,而多数藻类中不含Cu/Zn-SOD。
结构
①Cu/Zn-SOD :其活性中心包括一个 Cu 离子和一个 Zn 离子。研究表明,Cu 的存在是 Cu/Zn-SOD 活性所必需的,它直接与超氧阴离子自由基作用,而 Zn 周围环境拥挤,没有直接裸露在反应溶液中,不直接与 超氧阴离子自由基作用,起到稳定活性中心周围环境的作用。二价铜离子与其周围四个组氨酸上的氮原子以配位键结合,构型是一个畸变的近平面四方形。Zn 的周围有三个组氨酸通过氮原子与之配位,其中一个组氨酸被 Cu 和 Zn 所共用,形成―咪唑桥‖结构。另外,Zn 还同一个天冬氨酸残基配位,使 Zn 形成畸面四面体配位构型 。
②Mn-SOD :由 203 个氨基酸残基构成。活性中心为 Mn(Ⅲ),配位结构为五配位的三角双锥, 其中一个轴向配体为水分子,另一轴向位置的配位基为 His-28 蛋白质辅基,在赤道平面上是蛋白质辅基 His-83,Asp-166 和His-170。酶的活性部位在一个主要由疏水残基构成的环境里,两个亚基链组成一个通道,构成了底物或其它内界配体接近 Mn(Ⅲ)离子的必经之路
应用领域
食品方面
SOD 在蔬菜水果中含量较高,如香蕉、山楂、刺梨、猕猴桃、大蒜等,其他如扇贝、鸡肉等中也有分布。SOD 的活性在果皮中高于果肉,在新鲜水果中高于放置后的水果。并以各种形式被加工成保健品和食品添加剂等作为使用,如添加有 SOD 的牛奶、啤酒、软糖等类型的食品营养强化剂
日化工业方面
皮肤衰老和损伤是人体衰老的重要特征,而人体衰老是由于活性氧类自由基堆积或清除产生障碍的后果,体内的多余自由基会引起细胞损伤以及色素沉着。由于人的皮肤直接与氧气接触,会造成皮肤的老化和损伤。外源 SOD 的补充有利于延缓皮肤衰老、抗氧化、祛色斑的功用。故国内外许多化妆品厂家都在自身产品中加入了一定比例的 SOD。如法国的雅诗兰黛石榴水、日本的 SKII 神仙水,以及国内大宝 SOD 蜜等 。
抗炎方面
基于 SOD 是作用于超氧阴离子自由基的专一歧化反应催化剂,故 SOD 作为医药产品,在治疗因自由基作用而导致的炎症、自身免疫性、心脑血管疾病等都有着显著疗效。SOD 可利用其抗氧化作用抑制关节炎、胸膜炎、急性气管炎等炎症类型 。
抗肿瘤方面
在人体内SOD可有效的通过清除超氧阴离子自由基最终能达到抑制癌细胞的效果,Mn-SOD表达效果更为突出
内容来自百度 科谱
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