9054-89-1 / ?超氧化物歧化酶的性質(zhì)與用途

超氧化物歧化酶（英語：superoxide dismutase，縮寫SOD）是一種能夠催化超氧化物通過歧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氧氣和過氧化氫的酶。它廣泛存在于各類動(dòng)物、植物、微生物中，是一種重要的抗氧化劑，保護(hù)暴露于氧氣中的細(xì)胞。

催化反應(yīng)

超氧化物歧化酶所催化的超氧化物的歧化反應(yīng)可以分為兩步：

M(n+1)+?SOD + O2?→ Mn+? SOD + O2

Mn+? SOD + O2?+ 2H+→ M(n+1)+? SOD + H2O2.

其中，M可以表示Cu(n=1)；Mn(n=2)；Fe(n=2)；Ni(n=2)。

在此反應(yīng)中，金屬離子M的氧化態(tài)在n和n+1之間來回變化。

生物化學(xué)性質(zhì)

超氧化物歧化酶能夠清除超氧化物，保護(hù)細(xì)胞免受氧化損傷。超氧化物與非自由基的反應(yīng)是自旋禁阻的。在生物學(xué)系統(tǒng)中，這就意味著它主要是與自身（歧化）或另一個(gè)生物學(xué)自由基（如一氧化氮）反應(yīng)。超氧化物陰離子自由基（O2?）能夠較快地（在pH=7時(shí)，反應(yīng)速度為~105M?1s?1）歧化為O2和過氧化氫（H2O2）。但超氧化物能夠與特定的分子（如NO自由基）以更快的速度反應(yīng)，生成過氧亞硝酸根離子（O=N-O-O?），因此超氧化物歧化酶的催化作用就顯得尤為重要。而且，超氧化物的歧化反應(yīng)與其初始濃度的平方相關(guān)，因此雖然高濃度的超氧化物半衰期很短（比如0.1mM濃度下為0.05秒），但低濃度的超氧化物的半衰期相當(dāng)長（0.1nM濃度下可達(dá)14小時(shí)）。相比較而言，超氧化物歧化酶催化的歧化反應(yīng)對于超氧化物初始濃度只是一級反應(yīng)，并且在所有已知酶中具有最快的轉(zhuǎn)換數(shù)（與底物反應(yīng)速率）（~7 x 109M?1s?1），因此反應(yīng)速率的限制只是在于酶和超氧化物分子間的碰撞頻率，即反應(yīng)速率是“擴(kuò)散限制性”的。

用途

疾病治療

SOD已經(jīng)被證明對于結(jié)腸炎具有高效的治療作用。用SOD治療可以降低自由氧的生成和氧化應(yīng)激，因而抑制了內(nèi)皮活化，并表明控制黏附分子表達(dá)和白細(xì)胞-內(nèi)皮相互作用的調(diào)控因子，如抗氧化劑，可能是治療炎癥性腸病的新方法。

化妝品

SOD也被用于制造化妝品，可用來清除能夠?qū)ζつw造成損害的自由基，例如減少乳腺癌放療后的皮膚纖維化。SOD之所以可以對抗纖維化，可能是通過將肌成纖維細(xì)胞還原為成纖維細(xì)胞。