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具有SOD和GPX活性模拟物的构建及其生物学效应的研究

作　者: 朱学军
导　师: 罗贵民
学　校: 吉林大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 生物学效应清除自由基模拟物人工模拟酶酶系统自由基化学抗氧化酶体系生物体内电子受体生物大分子
分类号: Q814
类　型: 博士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

自由基是需氧生物在生物氧化过程中利用分子氧作为电子受体而产生的一类特殊的小分子(或离子)基团。自由基对正常的生物大分子蛋白质、核酸及生物膜脂类等能产生损伤作用。人与动物若长期处于纯氧大气下,就会产生所谓的氧中毒。此时,机体内形成了大量超氧化物自由基(superoxide free radical),使机体遭受到无法控制的破坏性氧化作用而导致死亡。但在正常条件下,自由基又参与一些重要的生物分子的合成,而且与机体防御体系有关。由于自由基涉及酶反应、细胞分裂、机体衰老、肿瘤、辐射损伤、环境污染,并与多种学科(如:自由基化学、生物化学、生理学、病理学,特别是临床医学、药学)有关,所以,研究与探讨自由基的产生、淬灭和生物学作用与生命过程的关系是非常有意义的。自由基可使细胞遭受损伤,但是细胞内存在着清除自由基的化学物质。一般可分为两类:一类是抗氧化酶体系,一类是非酶系统抗氧化剂。前者如:超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT),谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)等,非酶系统有维生素C、维生素E等。随着自由基致病理论的建立和发展,SOD和GPX的作用逐渐引起人们的关注,成为研究热点,但由于其不稳定,来源有限,分子量大,容易引起人体免疫反应等特点,极大地限制了酶的开发和利用。因此,对SOD和GPX进行人工模拟,开发治疗上述疾病的药物越来越受到科学工作者的重视。我们从酶催化的本质出发,基于分子识别与催化机理,制备出具有较高活力的SOD模拟酶和一系列高活力的GPX模拟酶。并对这些人工酶的生物学效应进行了研究,完成了细胞水平上人工GPX模拟酶在生物体内生物学效应的测定,探讨了人工模拟酶在生物体内的作用机制。

全文目录

第一章本论文立论依据  14-24
第二章模拟SOD的多肽合成和表征  24-37
  第一节序言  24-25
  第二节超氧化物歧化酶的多肽模拟物  25-33
    一、实验材料  25-26
    二、实验方法  26-29
      2．1 多肽合成试剂处理  26-28
      2．2 多肽的合成  28-29
      2．3 17P的金属离子螯合物的制备  29
      2．4 SOD的活力测定  29
    三、结果  29-32
      3．1 17P的设计  29-30
      3．2 17P的质谱分析  30
      3．3 17P的活力测定  30-32
      3．4 17P的圆二色谱分析  32
    四、讨论  32-33
  本章小结  33
  参考文献  33-37
第三章含硒多肽模拟 GPX  37-58
  第一节序言  37-38
  第二节硒代半胱氨酸及其衍生物的合成  38-46
    一、实验材料  38-39
    二、实验方法  39-43
      2．1 β-氯-丙氨酸的合成  39-40
      2．2 硒代胱氛酸的合成  40-41
      2．3 H-Sec(PMB）-OH的合成  41
      2．4 Fmc-Sec(PMB)-OH的合成  41-42
      2．5 硒代胱氨酸及其衍生物的检测方法  42
      2．6 硒代胱氨酸及其衍生物的验证  42-43
    三、结果与讨论  43-46
      3．1 Fmoc-Sec(PMB)-OH逆推结果  43-44
      3．2 H-Sec(PMB)-OH逆推结果  44-45
      3．3 Fmoc-Sec(PMB)-OH的质谱分析  45-46
  第三节合成具有GPX活性的多肽  46-54
    一、实验材料  46
    二、实验方法  46-49
      2．1 多肽合成  46-48
      2．2 GPX活力测定  48
      2．3 稳态动力学研究  48-49
      2．4 最适反应pH值和温度  49
    三、结果  49-54
      3．1 5P的设计  49
      3．2 5P的质谱分析  49-50
      3．3 SP的GPX活力  50-51
      3．4 5P最适pH值和温度  51
      3．5 SP稳态动力学性质研究  51-54
    四、讨论  54
  本章小结  54-55
  参考文献  55-58
第四章 GPX模拟物生物学效应的研究  58-81
  第一节序言  58-60
  第二节 5P保护心肌线粒体抗氧化损伤的作用  60-66
    一、实验材料  60-61
    二、实验方法  61-62
      2．1 牛心线粒体的制备  61
      2．2 Fe~(2+)/Vc诱导线粒体损伤  61
      2．3 线粒体膨胀度的测定  61
      2．4 脂质过氧化水平的测定  61-62
      2．5 统计学分析  62
    三、结果  62-65
      3．1 5P对损伤线粒体膨胀度的影响  62-64
      3．2 5P抑制损伤线粒体的脂质过氧化作用  64-65
    四、讨论  65-66
  第三节 5P对过氧化氢诱导肝细胞损伤的保护作用  66-74
    一、实验材料  66-67
    二、实验方法  67-69
      2．1 细胞的原代培养  67
      2．2 过氧化氢对细胞的损伤  67-68
      2．3 自由基诱生系统中脂质过氧化物丙二醛的测定  68
      2．4 MTT法测定细胞存活率  68-69
      2．5 细胞胞浆酶—乳酸脱氮酶(LDH)含量测定  69
    三、结果  69-74
      3．1 不同浓度的5P对H_2O_2诱导损伤肝细胞的MDA含量的影响  69-70
      3．2 不同浓度的5P对H_2O_2诱导损伤肝细胞的LDH的影响  70-73
      3．3 不同浓度的5P对H_2O_2诱导损伤肝细胞存活率的影响  73-74
    四、讨论  74
  本章小结  74-75
  参考文献  75-81
第五章文献综述  81-134
  第一节活性氧的氧化损伤与致病机理  81-98
  第二节多肽合成方法的研究与应用  98-106
  第三节超氧化物歧化酶的人工模拟  106-113
  第四节人工模拟酶的研究进展  113-134
作者简历  134-135
致谢  135-136
中文摘要  136-140
英文摘要  140-144

具有SOD和GPX活性模拟物的构建及其生物学效应的研究

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