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            1. 化学性质

              中文名黄嘌呤氧化酶
              外文名xanthine oxidase from buttermilk
              CAS号9002-17-9
              EINECS号232-657-6

              特点
              1、黄嘌呤氧化酶外观呈浅黄色液体,系结晶悬浮于2.3mol/L硫酸铵、l0mmol/L磷酸钠缓冲溶液中,含1mmol/L EDTA、1mmol/L水杨酸钠,pH值约为7.8,是含铁-钼的黄素蛋白。

              2、能氧化次黄嘌呤、黄嘌呤和醛等,作用的最适pH值为8.2,等电点为5.3-5.4。

              3、激活剂为氧,抑制剂有重金属离子、氰化物、醛类、别嘌呤醇、磷酸盐、咪唑、氯化钠和氯化钾。

              4、粗酶在2℃时可保存数周活力不降低,在结冻状况下可长期保存。

              化学反应
              黄嘌呤氧化酶催化的是如下反应:

              次黄嘌呤 + H2O + O2 → 黄嘌呤 + H2O2

              黄嘌呤 + H2O + O2 → 尿酸 + H2O2

              黄嘌呤 + H2O + 2O2 → 尿酸 + 2O2-(超氧阴离子) + 2H+(氢离子)

              结构
              黄嘌呤氧化酶的分子量较大,约27万,并含有两分子FAD、两个钼原子和八个铁原子。酶中的钼以钼蝶呤辅因子的形式存在,是酶的活性位点。铁原子则为 [2Fe-2S] 铁氧还蛋白铁硫簇的一部分,参与电子转移反应。

              黄嘌呤氧化酶是一种黄素蛋白酶,存在于各种生物体中,可催化体内的嘌呤底物形成尿酸。黄嘌呤氧化酶的晶体结构已经被解析,它由1330个氨基酸构成,其氨基酸序列在鼠和人之间具有90%的同源性,它是由两个完全对称的结构单元构成,每一个结构单元为145 ku,其催化中心包括一个钼蝶呤中心、两个铁-硫中心和一个黄素腺嘌呤二核苷酸,其中钼蝶呤中心是黄嘌呤氧化酶催化黄嘌呤生成尿酸的关键位点。
              催化机理
              黄嘌呤氧化酶活性位点中钼蝶呤辅因子的钼原子另外与一个端氧、多个硫原子以及一个端羟基相连。在黄嘌呤至尿酸的反应中,钼上的氧先是转移至黄嘌呤分子上,然后,水分子与活性中间体进行加成,使活性的钼中心得到再生。

              与其他已知的含钼氧还酶类相同的是,产物中新引入的氧原子是来自于水分子中的氧,而非氧气分子。

               

               

              安全信息

              安全说明 24/25
              WGK Germany 3
              RTECS号RQ8455000
              F 10
              海关编码 35079090

              合成方法

              以新鲜生奶油为原料,机械搅拌下胰蛋白酶消化和加热,再经硫酸铵分级沉淀,经氢氧化铝凝胶和磷酸钙凝胶柱层析后,最后用硫酸铵沉淀得产品。

              用途

              1、参与机体内核酸的分解代谢

              人体的尿酸主要由细胞代谢分解的核酸和其他嘌呤类化合物以及食物中的嘌呤,经酶的作用分解而来。尿酸是核酸的组成成分即腺嘌呤与鸟嘌呤在人体内进行分解代谢的最终产物。次黄嘌呤和黄嘌呤是尿酸的直接前体,在黄嘌呤氧化酶作用下,次黄嘌呤氧化为黄嘌呤,黄嘌呤氧化为尿酸。

              2、促进铁的吸收与转运

              在小肠黏膜细胞中,黄嘌呤氧化酶将从食物中吸收的亚铁离子氧化成高铁离子,高铁离子与血浆转铁蛋白结合后被吸收如血液而被输送到各组织。

              3、检测SOD(超氧化物歧化酶)的活力

              黄嘌呤氧化酶在有氧存在时,能催化黄嘌呤进行氧化反应生成尿酸和氧自由基。所产生超氧阴离子自由基,它氧化羟胺形成的亚硝酸盐在显色剂的作用下呈现紫红色,用可见光分光光度计测其吸光度。当被测样品中含 SOD时,对超氧阴离子自由基有专一性的抑制作用,使形成的亚硝酸盐减少,测定管的吸光度低,从而计算出被测样品中的SOD活力。

              4、黄嘌呤氧化酶作用产物的抗菌作用

              目前,一种观点认为肿瘤组织内黄嘌呤氧化酶活力增高引起自由基产生增多,既能诱发肿瘤,又能促进肿瘤生长,另一种观点认为肿瘤组织中黄嘌呤氧化酶活力增高是机体发生肿瘤后的一种保护性反应,目的是产生更多的自由基,以杀伤肿瘤细胞。实验证明,加入黄嘌呤氧化酶抑制剂后肿瘤再度长大。一些化疗药物可与黄嘌呤氧化酶产生的自由基联合起来杀伤肿瘤细胞,这种共同作用的结果是大大增强了药物的疗效,这些现象说明黄嘌呤氧化酶催化次黄嘌呤产生的自由基确实有杀伤肿瘤细胞的作用。但同时也应注意到,黄嘌呤氧化酶催化底物发生氧化还原反应时,产生大量自由基,这些自由基对机体有很大的损伤作用,并且它在催化黄嘌呤生成尿酸的同时还生成过氧化氢,尿酸在机体内聚积过多会引起痛风病,而双氧水则严重损害人体细胞,因此,对黄嘌呤氧化酶催化机理的研究对临床医学具有实际意义。

               

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