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1 SOD的发现和研究进展1

1.1 SOD的发现1

1.2 SOD的研究现状2

1.2.1 SOD的理论研究2

1.2.2 SOD的药用研究3

1.2.3 SOD的应用研究4

1.2.4 rh SOD分子生物学研究的进展及问题4

参考文献7

2 SOD的种类与分布8

2.1 概述8

2.2 微生物中SOD的种类与分布9

2.2.1 SOD在原核微生物中的种类与分布9

2.2.2 SOD在真核微生物中的种类与分布9

2.2.3 SOD在藻类生物中的分布10

2.3 植物SOD的种类与分布10

2.3.1 植物SOD的种类与分布10

2.3.2 植物SOD在抗逆中的作用11

2.4 动物SOD的种类与分布12

2.4.1 人SOD的种类与分布12

2.4.2 SOD在动物组织及器官中的分布13

参考文献14

3 SOD的分子结构16

3.1 SOD分子的一级结构16

3.1.1 Cu，Zn-SOD的氨基酸组成及一级结构16

3.1.2 Mn-SOD的一级结构16

3.2 SOD分子的高级结构17

3.2.1 Cu，Zn-SOD分子的高级结构17

3.2.2 Mn-SOD分子的高级结构20

3.3 SOD的活性中心22

3.3.1 Cu，Zn-SOD的活性中心及其催化机理22

3.3.2 EC-SOD的活性中心30

3.3.3 Mn-SOD的活性中心30

参考文献32

4 SOD的理化特点35

4.1 SOD全酶的相对分子质量及亚基相对分子质量35

4.1.1 Cu，Zn-SOD的相对分子质量、亚基数及铜锌含量35

4.1.2 Mn-SOD的相对分子质量及亚基相对分子质量36

4.1.3 Fe-SOD的相对分子质量及亚基的相对分子质量37

4.2 SOD的氨基酸组成及特点38

4.2.1 Cu，Zn-SOD的氨基酸组成及特点38

4.2.2 Mn-SOD的氨基酸组成及特点41

4.2.3 Fe-SOD的氨基酸组成及特点41

4.2.4 EC-SOD的氨基酸组成及特点43

4.3 金属辅基与酶活性43

4.4 SOD的电泳性质45

4.5 SOD的光谱性质46

4.5.1 Cu，Zn-SOD的吸收光谱46

4.5.2 Mn-SOD的吸收光谱47

4.5.3 Fe-SOD的吸收光谱49

4.6 电子顺磁共振（EPR）波谱50

4.7 SOD的稳定性51

4.7.1 变性剂和还原剂51

4.7.2 SOD的热稳定性52

4.7.3 SOD的pH稳定性53

4.8 SOD的特殊反应54

4.8.1 对氰化物的敏感性54

4.8.2 SOD对H2O2的敏感性54

4.8.3 氯仿-乙醇对SOD活性的影响54

4.9 SOD的活性保护与失活作用54

4.9.1 糖类对SOD活性的保护55

4.9.2 有机酸对SOD活性的影响55

4.9.3 还原剂对Cu，Zn-SOD的失活和还原作用55

4.9.4 SOD与电离辐射56

4.9.5 金属螯合作用56

参考文献56

5 SOD的分子生物学58

5.1 Cu，Zn-SOD的分子生物学58

5.1.1 Cu，Zn-SOD的基因特征58

5.1.2 Cu，Zn-SOD表达的调控62

5.1.3 Cu，Zn-SOD基因的克隆与表达64

5.1.4 不同细胞定位的Cu，Zn-SOD基因结构差异66

5.1.5 植物SOD基因的组织特异性表达66

5.2 Mn-SOD的分子生物学67

5.2.1 人Mn-SOD的分子生物学特性67

5.2.2 Mn-SOD表达的调控69

5.2.3 人Mn-SOD启动子的突变导致人Mn-SOD在癌细胞中表达减少70

5.2.4 hMn-SOD基因的克隆与表达75

5.2.5 心脏缺血再灌流中，通过氧化还原信号传递将死亡信号转变成生存信号76

参考文献80

6 SOD的化学修饰82

6.1 设计酶化学修饰的注意点82

6.2 酶化学修饰方法的选择83

6.2.1 修饰反应专一性的控制83

6.2.2 修饰程度和修饰部位的测定85

6.2.3 化学修饰反应条件的控制85

6.3 对SOD特殊氨基酸残基侧链基团的化学修饰86

6.3.1 对精氨酸残基的修饰86

6.3.2 对组氨酸残基的修饰87

6.3.3 对半胱氨酸残基的修饰87

6.4 对SOD非活性部位的赖氨酸残基的修饰87

6.4.1 PEG对SOD的修饰87

6.4.2 多糖类物质对SOD的化学修饰90

6.4.3 聚烯属烃基氧化物对SOD的化学修饰90

6.5 SOD化学修饰实例92

6.5.1 PEG修饰SOD92

6.5.2 低分子肝素（LMWH）修饰SOD92

6.5.3 牛血清白蛋白修饰SOD92

6.5.4 棕榈酸修饰SOD93

6.5.5 右旋糖酐对SOD的化学修饰93

6.5.6 β-环糊精对SOD的化学修饰93

6.6 修饰SOD的性质94

6.6.1 在血液中的半衰期94

6.6.2 修饰SOD的免疫原性94

6.6.3 修饰SOD的抗炎活性95

6.6.4 修饰SOD的膜通透能力95

6.6.5 修饰SOD体内分布的改变95

6.6.6 修饰SOD理化性质的改变96

6.7 超氧化物歧化酶化学修饰的展望96

参考文献96

7 SOD与氧自由基99

7.1 氧自由基的特性99

7.1.1 自由基的性质99

7.1.2 超氧阴离子自由基（O？）100

7.1.3 羟基自由基（·OH）102

7.1.4 NO自由基103

7.1.5 过氧化氢105

7.1.6 脂质过氧化106

7.2 SOD与氧自由基的关系110

7.2.1 SOD与自由基110

7.2.2 氧自由基的相互作用111

7.2.3 NO、O？与SOD的关系113

7.3 自由基生物学117

7.3.1 氧自由基在生物体内的作用118

7.3.2 生物体内自由基的产生与清除119

参考文献129

8 SOD的药理与毒理活性131

8.1 概述131

8.2 SOD的抗辐射作用132

8.2.1 放射损伤及其分类132

8.2.2 放射损伤的机制134

8.2.3 SOD对放射损伤的防护作用及其机制136

8.3 SOD与糖尿病的慢性并发症137

8.3.1 糖尿病的慢性并发症（DCC）137

8.3.2 氧化应激与DCC138

8.3.3 Mn-SOD与DCC的关系138

8.4 SOD与肺病140

8.4.1 氧化应激与肺病140

8.4.2 肺组织中的SOD140

8.4.3 EC-SOD与肺病141

8.5 SOD的抗炎作用142

8.5.1 炎症142

8.5.2 自由基与炎症142

8.5.3 SOD的抗炎作用143

8.6 SOD在缺血再灌流损伤中的作用144

8.6.1 缺血再灌流与氧化应激144

8.6.2 SOD与缺血再灌流146

8.7 SOD在心血管疾病中的作用147

8.7.1 心血管疾病的病理生理学147

8.7.2 氧自由基与CVD149

8.7.3 SOD与CVD150

8.8 SOD在脑组织中的调控作用150

8.9 SOD对肿瘤的作用150

8.9.1 自由基与肿瘤150

8.9.2 SOD与肿瘤151

8.10 抗衰老及其他151

8.10.1 SOD抗衰老的作用151

8.10.2 SOD的其他药理活性152

8.11 SOD的毒理研究153

参考文献154

9 类SOD的结构与功能157

9.1 类SOD的来源及其简易判别法157

9.2 含SOD和类SOD的植物资源157

9.3 天然类SOD活性化合物158

9.3.1 大分子类SOD活性化合物158

9.3.2 小分子类SOD活性化合物159

9.4 海洋生物抗氧剂的研究与开发160

9.4.1 大分子自由基清除剂160

9.4.2 小分子天然抗氧剂162

9.5 类SOD的活性测定163

参考文献163

10 抗氧酶与天然抗氧剂165

10.1 生物体内的重要抗氧酶165

10.1.1 超氧化物歧化酶（SOD）165

10.1.2 过氧化氢酶和过氧化物酶166

10.1.3 谷胱甘肽过氧化物酶168

10.1.4 谷胱甘肽转硫酶171

10.1.5 其他过氧化物酶173

10.1.6 过氧化氢酶与谷胱甘肽过氧化物酶的协同作用175

10.2 天然抗氧剂175

10.2.1 天然抗氧剂的分类176

10.2.2 重要的天然抗氧剂176

10.3 超氧化物还原酶（SOR）183

10.3.1 SOR的分子结构183

10.3.2 SOR催化作用的特点185

10.3.3 SOR催化作用的机制186

10.3.4 SOR的生物学意义186

参考文献186

11 SOD活性的测定189

11.1 直接法与间接法189

11.1.1 直接法189

11.1.2 间接法190

11.2 最常用的SOD测活方法190

11.2.1 黄嘌呤氧化酶-细胞色素c法（McCord法）191

11.2.2 经典连苯三酚自氧化法（改良Marklund法）192

11.2.3 微量连苯三酚法（325 nm法）193

11.2.4 黄嘌呤氧化酶-NBT还原法194

11.2.5 化学发光法195

11.3 SOD活性的一般测活方法197

11.3.1 MTT法197

11.3.2 亚硝酸盐法198

11.3.3 肾上腺素自氧化法199

11.3.4 极谱氧电极法200

11.3.5 羟多巴胺法202

11.3.6 免疫学方法203

11.3.7 电泳法205

11.4 Cu，Zn-SOD、Mn-SOD和Fe-SOD的鉴别与活性测定206

11.4.1 Mn-SOD和Cu，Zn-SOD的鉴别206

11.4.2 Fe-SOD活性测定208

11.5 SOD测活方法的比较208

11.5.1 SOD三种测活方法的比较209

11.5.2 建议在SOD测活方法中采用参照品方法211

参考文献212

12 SOD纯度的鉴定215

12.1 根据SOD的比活鉴定215

12.2 根据SOD的均一性鉴定216

12.2.1 电泳分析法216

12.2.2 高效凝胶色谱分析法222

12.2.3 超速离心法223

12.3 根据SOD某些特殊理化性质的鉴别法224

12.3.1 根据金属离子含量的分析法225

12.3.2 根据最大紫外吸收鉴别法225

12.3.3 根据相对分子质量鉴别法225

12.3.4 根据SOD的构象融点温度鉴别法226

12.3.5 末端分析法227

参考文献231

13 SOD的制备技术232

13.1 SOD分离纯化的一般原则232

13.1.1 建立一个可靠和快速的测活方法232

13.1.2 SOD原料的选择232

13.1.3 SOD提取方法的选择233

13.1.4 SOD纯化方法的选择235

13.2 SOD分离纯化中的关键技术247

13.2.1 SOD原料的预处理249

13.2.2 SOD层析技术的选择251

13.2.3 超滤技术252

13.2.4 变复性技术252

13.3 SOD的制备技术（实例）253

13.3.1 动物血SOD的制备技术254

13.3.2 动物肝Mn-SOD的制备方法255

13.3.3 植物SOD的制备方法255

13.3.4 微生物SOD的制备技术257

13.3.5 基因重组人SOD的制备技术258

参考文献263

14 SOD在医药上的应用研究267

14.1 SOD与疾病267

14.1.1 SOD与辐射防护267

14.1.2 SOD与自身免疫性疾病271

14.1.3 SOD与心血管疾病273

14.1.4 SOD与缺血再灌流274

14.1.5 SOD与肿瘤275

14.2 SOD临床应用的最新动态278

14.2.1 动脉粥样硬化278

14.2.2 糖尿病279

14.2.3 慢性阻塞性肺疾病280

14.2.4 关节病281

14.2.5 肌萎缩性侧索硬化症282

14.2.6 佩罗尼病282

14.2.7 SOD在眼疾防治上的应用282

14.2.8 现代病的预防与治疗283

14.2.9 呼吸窘迫综合征的早产儿284

14.3 我国药用SOD的研究与进展284

14.3.1 化学部分285

14.3.2 药理、毒理部分287

14.3.3 SOD的药代动力学289

14.3.4 生物利用度研究289

14.3.5 临床试验290

参考文献291

15 SOD在工业上的应用293

15.1 SOD在食品工业上的应用293

15.1.1 SOD在食品中的存在形式293

15.1.2 SOD的抗氧化作用294

15.1.3 SOD口服有效性的研究294

15.1.4 提高蛋白质（酶）及肽类药物生物利用度的方法299

15.2 SOD在日化工业上的应用301

15.2.1 SOD在护肤品上的应用302

15.2.2 SOD对牙齿、口腔的保健作用310

参考文献311

16 SOD在农业上的应用313

16.1 活性氧在植物细胞中的作用313

16.1.1 活性氧对植物细胞的损伤作用（弊）313

16.1.2 活性氧的积极作用（利）314

16.2 抗氧酶与植物抗逆性的关系314

16.2.1 SOD与植物抗逆性的关系314

16.2.2 过氧化氢酶（CAT）与植物抗逆性的关系315

16.2.3 谷胱甘肽还原酶（GR）315

16.2.4 抗坏血酸过氧化物酶（APx）315

16.3 转SOD基因对农作物的抗逆研究316

16.3.1 转SOD基因对作物抗旱、抗盐等逆境的研究317

16.3.2 转SOD基因对作物抗高温逆境的研究318

16.3.3 转SOD基因对作物冷害逆境的研究318

16.3.4 转SOD基因对作物早衰的研究318

16.3.5 转SOD基因对作物抗病害逆境的研究319

16.3.6 转SOD基因稳定性319

16.4 动植物转SOD基因的制备方法320

16.4.1 转基因动物SOD的制备方法320

16.4.2 转基因植物SOD的制备方法321

16.5 SOD在果蔬上的应用321

16.5.1 发展类SOD水果的原动力321

16.5.2 类SOD水果的微生态学基础322

16.5.3 类SOD水果及其功能322

16.5.4 我国类SOD水果的生产现状323

16.6 SOD在农业上的应用前景323

参考文献325

附录 本书英文缩写一览表328