化學(xué)性質(zhì)
中文名黃嘌呤氧化酶
外文名xanthine oxidase from buttermilk
CAS號(hào)9002-17-9
EINECS號(hào)232-657-6
特點(diǎn)
1、黃嘌呤氧化酶外觀呈淺黃色液體，系結(jié)晶懸浮于2.3mol/L硫酸銨、l0mmol/L磷酸鈉緩沖溶液中，含1mmol/L EDTA、1mmol/L水楊酸鈉，pH值約為7.8，是含鐵-鉬的黃素蛋白。
2、能氧化次黃嘌呤、黃嘌呤和醛等，作用的最適pH值為8.2，等電點(diǎn)為5.3-5.4。
3、激活劑為氧，抑制劑有重金屬離子、氰化物、醛類(lèi)、別嘌呤醇、磷酸鹽、咪唑、氯化鈉和氯化鉀。
4、粗酶在2℃時(shí)可保存數(shù)周活力不降低，在結(jié)凍狀況下可長(zhǎng)期保存。
化學(xué)反應(yīng)
黃嘌呤氧化酶催化的是如下反應(yīng)：
次黃嘌呤 + H2O + O2 → 黃嘌呤 + H2O2
黃嘌呤 + H2O + O2 → 尿酸 + H2O2
黃嘌呤 + H2O + 2O2 → 尿酸 + 2O2-（超氧陰離子） + 2H+（氫離子）
結(jié)構(gòu)
黃嘌呤氧化酶的分子量較大，約27萬(wàn)，并含有兩分子FAD、兩個(gè)鉬原子和八個(gè)鐵原子。酶中的鉬以鉬蝶呤輔因子的形式存在，是酶的活性位點(diǎn)。鐵原子則為 [2Fe-2S] 鐵氧還蛋白鐵硫簇的一部分，參與電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)。
黃嘌呤氧化酶是一種黃素蛋白酶，存在于各種生物體中，可催化體內(nèi)的嘌呤底物形成尿酸。黃嘌呤氧化酶的晶體結(jié)構(gòu)已經(jīng)被解析，它由1330個(gè)氨基酸構(gòu)成，其氨基酸序列在鼠和人之間具有90%的同源性，它是由兩個(gè)完全對(duì)稱的結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成，每一個(gè)結(jié)構(gòu)單元為145 ku，其催化中心包括一個(gè)鉬蝶呤中心、兩個(gè)鐵-硫中心和一個(gè)黃素腺嘌呤二核苷酸，其中鉬蝶呤中心是黃嘌呤氧化酶催化黃嘌呤生成尿酸的關(guān)鍵位點(diǎn)。
催化機(jī)理
黃嘌呤氧化酶活性位點(diǎn)中鉬蝶呤輔因子的鉬原子另外與一個(gè)端氧、多個(gè)硫原子以及一個(gè)端羥基相連。在黃嘌呤至尿酸的反應(yīng)中，鉬上的氧先是轉(zhuǎn)移至黃嘌呤分子上，然后，水分子與活性中間體進(jìn)行加成，使活性的鉬中心得到再生。
與其他已知的含鉬氧還酶類(lèi)相同的是，產(chǎn)物中新引入的氧原子是來(lái)自于水分子中的氧，而非氧氣分子。
安全信息
安全說(shuō)明 24/25
WGK Germany 3
RTECS號(hào)RQ8455000
F 10
海關(guān)編碼 35079090
合成方法
以新鮮生奶油為原料，機(jī)械攪拌下胰蛋白酶消化和加熱，再經(jīng)硫酸銨分級(jí)沉淀，經(jīng)氫氧化鋁凝膠和磷酸鈣凝膠柱層析后，最后用硫酸銨沉淀得產(chǎn)品。
上下游產(chǎn)品信息
表征圖譜
相關(guān)文獻(xiàn)
用途
1、參與機(jī)體內(nèi)核酸的分解代謝
人體的尿酸主要由細(xì)胞代謝分解的核酸和其他嘌呤類(lèi)化合物以及食物中的嘌呤，經(jīng)酶的作用分解而來(lái)。尿酸是核酸的組成成分即腺嘌呤與鳥(niǎo)嘌呤在人體內(nèi)進(jìn)行分解代謝的最終產(chǎn)物。次黃嘌呤和黃嘌呤是尿酸的直接前體，在黃嘌呤氧化酶作用下，次黃嘌呤氧化為黃嘌呤，黃嘌呤氧化為尿酸。
2、促進(jìn)鐵的吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)
在小腸黏膜細(xì)胞中，黃嘌呤氧化酶將從食物中吸收的亞鐵離子氧化成高鐵離子，高鐵離子與血漿轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合后被吸收如血液而被輸送到各組織。
3、檢測(cè)SOD（超氧化物歧化酶）的活力
黃嘌呤氧化酶在有氧存在時(shí)，能催化黃嘌呤進(jìn)行氧化反應(yīng)生成尿酸和氧自由基。所產(chǎn)生超氧陰離子自由基，它氧化羥胺形成的亞硝酸鹽在顯色劑的作用下呈現(xiàn)紫紅色，用可見(jiàn)光分光光度計(jì)測(cè)其吸光度。當(dāng)被測(cè)樣品中含 SOD時(shí)，對(duì)超氧陰離子自由基有專一性的抑制作用，使形成的亞硝酸鹽減少，測(cè)定管的吸光度低，從而計(jì)算出被測(cè)樣品中的SOD活力。
4、黃嘌呤氧化酶作用產(chǎn)物的抗菌作用
目前，一種觀點(diǎn)認(rèn)為腫瘤組織內(nèi)黃嘌呤氧化酶活力增高引起自由基產(chǎn)生增多，既能誘發(fā)腫瘤，又能促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)，另一種觀點(diǎn)認(rèn)為腫瘤組織中黃嘌呤氧化酶活力增高是機(jī)體發(fā)生腫瘤后的一種保護(hù)性反應(yīng)，目的是產(chǎn)生更多的自由基，以殺傷腫瘤細(xì)胞。實(shí)驗(yàn)證明，加入黃嘌呤氧化酶抑制劑后腫瘤再度長(zhǎng)大。一些化療藥物可與黃嘌呤氧化酶產(chǎn)生的自由基聯(lián)合起來(lái)殺傷腫瘤細(xì)胞，這種共同作用的結(jié)果是大大增強(qiáng)了藥物的療效，這些現(xiàn)象說(shuō)明黃嘌呤氧化酶催化次黃嘌呤產(chǎn)生的自由基確實(shí)有殺傷腫瘤細(xì)胞的作用。但同時(shí)也應(yīng)注意到，黃嘌呤氧化酶催化底物發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生大量自由基，這些自由基對(duì)機(jī)體有很大的損傷作用，并且它在催化黃嘌呤生成尿酸的同時(shí)還生成過(guò)氧化氫，尿酸在機(jī)體內(nèi)聚積過(guò)多會(huì)引起痛風(fēng)病，而雙氧水則嚴(yán)重?fù)p害人體細(xì)胞，因此，對(duì)黃嘌呤氧化酶催化機(jī)理的研究對(duì)臨床醫(yī)學(xué)具有實(shí)際意義。
