以透明质酸为骨架的新型谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)模拟酶的制备及性质研究

VOI.27

2006年11月高等学校化学学报 CHEMICALJOURNALOFCHINESEUNIVERSITIES NO.112110~2113以透明质酸为骨架的新型谷胱甘肽过氧化物酶

模拟酶的制备及性质研究（GPX）

陈 佳1，张博珣1，安 洋2，洪水声1，姜广志1，

冯德日1，房向阳2，刘兰英1

（1.吉林大学生命科学学院，长春130023；2.吉林大学医院，长春130012）

摘要 用修饰法合成以透明质酸为骨架的两种新型GPX模拟酶：硒化透明质酸SGHA及碲化透明质酸

TGHA.用红外光谱和核磁共振波谱对模拟酶的结构进行研究，证明其修饰位点位于透明质酸的!-乙酰氨基

（DTNB）法测定模拟酶的硒含量为1.2%.通过模拟酶对3种不葡萄糖的—CH2OH.用二硫代双硝基苯甲酸

同底物过氧化氢（H2O2）、过氧化氢正丁烷（"-BuOOH）和过氧化氢异丙苯（CuOOH）的催化活性的研究结果表

明CuOOH为该反应的最佳底物.研究模拟酶催化谷胱甘肽（GSH）还原3种过氧化物的动力学发现，反应速

率与底物浓度的双倒数曲线均为平行的直线，说明模拟酶反应的动力学机制与天然GPX相同，为乒乓机制.

用2，4-二叔丁基甲基苯酚（BHT）法证明了该催化反应为非自由基机理，且模拟酶不易被碘乙酸抑制.

关键词 透明质酸；谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）；模拟酶；制备；性质

中图分类号 O629；O657 文献标识码 A 文章编号 0251-0790（2006）11-2110-04

透明质酸（HyaIurOnicacid，HA），系!-乙酰氨基葡萄糖与#-葡萄糖醛酸组成的粘多糖，主要分布于结缔组织、皮肤、玻璃体和软骨的滑液中，并与其它物质一起构成基质的主要成分，在许多发育和

［1］调控过程中起重要作用.在透明质酸的结构中，双糖单位在空间上的折叠使其较大的基团如—OH，

—COO-等位于轴线中心的位置，而其较小的基团如H原子位于轴线的外侧，并由8个CH形成一个

［2］疏水腔，这是透明质酸具有酶底物结合部位的结构基础.

GPX是生物体内存在的一种硒酶，在体内催化GSH清除氧自由基和非自由基含氧物，保护生物组

［3］［4］织，防止DNA及生物膜损伤.因此可对心脑血管疾病、糖尿病及肿瘤进行有效地治疗.但由于

GPX天然酶在体内含量少，提纯后活性低且易失活，不利于抗氧化药物的开发，所以各国学者很早就

［5］开始研究对GPX的模拟.1984年，MuIIGr等合成了世界上第一个GPX模拟酶EbSGIGn（PZ51），现已

进入3期临床，但其活性仍较低，水溶性及组织相容性欠佳.

本文基于透明质酸的结构特点具有GPX底物结合部位所需要的疏水腔，通过修饰法引入酶

［6］的催化基团SGH及TGH，合成GPX模拟酶.因透明质酸是生物体内存在的物质，这种模拟酶的组织

相容性好，实验结果证明制得的硒化及碲化模拟酶的活性分别为103.88和163.6U/!mOI，分别是PZ51的105倍和165倍.这种新型的以透明质酸为骨架的GPX模拟酶在国内外尚未见报道.

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

医用级透明质酸标准品为华元生物工程有限公司产品；硼氢化钠（NaBH4）、还原型谷胱甘肽、还原型辅酶"（NADPH）、谷胱甘肽还原酶（#型）、CuOOH及DTNB购于Sigma公司；H2O2，（GSH）

"-BuOOH，BHT和叠氮化钠购于北京化工厂；SGphadGxG-25购于BiO-Rad公司.

德国BrukGr公司AV600超导核磁共振仪；德国BrukGrIFS66V真空型红外光谱仪.

收稿日期：2005-10-31.

基金项目：国家高等教育科学“十五”规划（批准号：2002，20-58-47）资助.

联系人简介：刘兰英（1942年出生），女，教授，博士生导师，主要从事酶和多糖的研究.E-maiI：ying@pubIic.cc.jI.cn