酪氨酸和组氨酸对血红素过氧化物酶活性的影响

摘要

在体内和体外，血红素蛋白都被认为是氧化损伤的高效诱导物，这与血红素过氧化物酶活性有关。本文选取了体内两种重要氨基酸，酪氨酸和组氨酸，研究其对血红素及血红素蛋白过氧化物酶活性的干预作用。主要研究内容包括以下两个方面: (1)酪氨酸对血红蛋白(Hb)介导氧化还原反应的干预作用 本章研究了存在于人体血浆中主要的内源性酚类，酪氨酸(Tyr)，及其类似物（Cl-Tyr、 Phe）对Hb氧化还原活性的影响，及其是否会影响Hb的血红素-蛋白质交联衍生物(Hb-(X))的形成。实验结果显示，游离酪氨酸能有效还原高活性的ferryl Hb，并且能够防止具有细胞毒性的衍生物Hb-X的形成;另外，酪氨酸能有效抑制由Hb-H2O2介导的HepG2细胞的失活，还能剂量依赖性地抑制Hb-H2O2介导的亚甲基蓝氧化;与此同时，在血红蛋白的氧化还原反应中还检测到了酪氨酸的氧化产物双酪氨酸的形成。3-Cl-酪氨酸是酪氨酸的氧化产物之一，并且是次氯酸在体内的生物指标之一，3-Cl-酪氨酸与酪氨酸相比，在血红蛋白介导的氧化应激中展现出更强的抗氧化剂性能，这与它能更高效地还原ferryl Hb是一致的。这些结果表明，酪氨酸及其衍生物的存在能够通过还原ferryl Hb来减轻在体内外的氧化损伤，酪氨酸的这种抗氧化能力也许能在游离酪氨酸的营养和生理意义上提供新的见解。 (2)组氨酸对血红素过氧化物酶活性的影响 组氨酸是体内几种重要的氨基酸之一，蛋白质中组氨酸残基能与铁结合，使其在维持过氧化物酶结构和功能中起了很关键的作用。本章主要研究组氨酸对血红素(heme)过氧化物酶活性的干预作用。实验结果显示，游离组氨酸与血红素中铁的结合能明显促进血红素的过氧化物酶活性;在对heme-β-淀粉样蛋白(Aβ)复合物过氧化物酶活性的研究中发现，heme-Aβ复合物过氧化物酶活性的增强与Aβ中组氨酸残基有关;研究还发现，游离精氨酸在血红素过氧化物酶循环中起的作用并没有那么重要。这些结果表明，游离组氨酸和蛋白质中组氨酸残基都能促进血红素的过氧化物酶活性，这些数据将为组氨酸在血红素蛋白质过氧化物酶活性中提供新的见解。

目录

声明

摘要

第一章 引言

1．1 血红素和血红蛋白的研究现状

1．1．1 血红素和血红素蛋白

1．1．2 血红蛋白的氧化活性

1．1．3 血红素与蛋白质交联

1．2 酪氨酸的研究现状

1．3 组氨酸的研究现状

1．4 选题意义

第二章 酪氨酸可以通过还原Ferryl Hb来抑制氧化应激

2．1 引言

2．2 材料和方法

2．2．1 主要试剂

2．2．2 主要仪器

2．2．3 主要溶液和试剂的配制

2．2．4 Fenyl Hb被还原的速率常数的测量

2．2．5 血红素-蛋白质交联反应的检测

2．2．6 利用荧光分光光度计检测双酪氨酸的形成

2．2．7 过氧化物酶活性的检测

2．2．8 细胞培养和细胞活性的检测

2．2．9 抗氧化活性的测定

2．2．10 人血清白蛋白(HSA)中的酪氨酸残基与N-乙酰咪唑的反应

2．2．11 统计分析

2．3 实验结果

2．3．1 游离酪氨酸能有效还原四价铁血红素

2．3．2 游离酪氨酸能抑制血红素-蛋白质交联复合物(Hb-X)的形成

2．3．3 游离酪氨酸抑制血红蛋白介导的氧化应激

2．3．4 游离酪氨酸的氧化

2．3．5 游离酪氨酸的自由基清除能力

2．3．6 HSA中的酪氨酸残基对血红素过氧化物酶活性的潜在影响

2．4 讨论

2．5 本章小结

第三章 组氨酸对血红素过氧化物酶活性的影响

3．1 引言

3．2 材料和方法

3．2．1 主要试剂

3．2．2 主要仪器

3．2．3 主要溶液和试剂的配制

3．2．4 紫外可见吸收光谱测定

3．2．5 游离铁含量的测定

3．2．6 过氧化物酶活性测定

3．2．7 统计分析

3．3 实验结果

3．3．1 组氨酸能促进heme过氧化物酶活性

3．3．2 组氨酸能促进heme-H2O2体系中游离铁的释放

3．3．3 组氨酸残基在heme-Aβ复合物过氧化物酶循环中起了关键作用

3．3．4 精氨酸对血红素过氧化物酶活性的影响

3．4 讨论

3．5 本章小结

第四章 全文总结

4．1 本文的主要研究成果

4．2 本文的创新之处

参考文献

附录：主要缩写词表(按字母顺序排列)

致谢

在读期间公开发表论文(著)及科研情况