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碳酸酐酶研究催化新药开发

碳酸酐酶(CA)在自然界几乎无处不在,在人体内也如此——从唾液腺到骨骼;从生殖道至血红细胞;从结肠到中枢神经系统。CA的表达如此广泛,从而被牵涉到无数的疾病中,包括癌症、青光眼和阿尔茨海默病(AD)。目前市场上至少有25个药品是CA抑制剂,例如,舒必利和托吡酯等。对CA所在部位和功能的研究能使我们更深入地了解它,并会找到某些疾病,如疟疾、肥胖症和骨质疏松等治疗药物。$$    CA事实上不是单一酶。在整个生物世界,至少有4个编码蛋白质的不同基因家族。例如,在-CA基因家族内,仅哺乳动物就表达16个不同的类型(称为同工酶或同种型)。大多数同工酶不是在细胞质内就是与细胞膜结合,也有些同工酶存在于线粒体内,而哺乳动物在唾液和乳汁中分泌一种CA。这些同工酶均有广谱催化能力。各种同种型也具有不同的生理作用,例如,Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅳ型帮助呼吸和pH值调节(CA抑制剂通过诱导代谢性酸中毒刺激呼吸);Ⅱ型、Ⅳ型和Ⅻ型在眼睫状突中表达,产生眼房水,维...  (本文共2页) 阅读全文>>

《海洋学报(中文版)》2006年03期
海洋学报(中文版)

日本凋毛藻碳酸酐酶基因及其编码的蛋白特征

1引言碳酸酐酶CA(EC 4·2·1·1)是含锌原子的金属蛋白酶,该酶的基本功能是催化CO2与HCO3-间的相互转换[1].该反应在许多生物过程中都发挥着重要的作用,例如离子交换、呼吸作用、pH稳定性、捕获CO2和光合作用等[2~5].CA广泛分布于各种生物中,已知的CA酶根据氨基酸序列被分为-αCA,-βCA和γ-CA三种类型[5~7].这3种类型的CA酶序列间的相似性很低,被认为是由不同的途径进化而来的[7].α-型的CA酶在动物、植物、绿藻、细菌和蓝细菌中都有发现[7],在藻类中报道的α-型CA还很少.迄今为止只在衣藻中发现2种异构体,在盐藻中发现3种[8,9],在红藻中还未见报道.-βCA主要分布于植物、藻类和细菌等.在衣藻中发现了两种-βCA,并且都定位于线粒体[10].在单细胞绿藻Coccomyxa的细胞质和叶绿体内也发现了-βCA[11].紫球藻Porphyra purpureum的-βCA是迄今为止在红藻中被发现...  (本文共6页) 阅读全文>>

《植物学通报》2002年03期
植物学通报

莱茵藻胞外碳酸酐酶分子定位与活性诱导

CO2 是植物光合作用的底物 ,其浓度对光合作用速率有重要影响。藻类生活于水环境中 ,水环境中DIC (dissolvedinorganiccarbon ,即溶解无机碳 )主要以HCO- 3 形式存在 ,其浓度大约为 1 .8mmol/L ,而CO2 只有 1 0 μmol/L左右 ,与空气中CO2 浓度相差很大。为了适应水中低CO2 环境并保持较高的光合作用 ,藻类自身必须形成其特有的提高CO2 浓度方式 ,才能得以生存。现已证明许多藻类细胞具有CO2 浓缩机制 (CO2 _ConcentrationMech anism ,简称CCM ,AizawaandMiyachi,1 986 ) ,使细胞可不断地从外部环境中把无机碳或CO2 运输到体内 ,使体内的CO2 浓度高于外界环境 ,以有利于Rubisco羧化反应 ,从而能提高光合速率。现已研究清楚 ,当藻类细胞由高浓度CO2 培养转入低CO2 浓度 (或者大气CO2 浓度 )时...  (本文共6页) 阅读全文>>

《海洋与湖沼》1989年06期
海洋与湖沼

湛江二叉刺藻的碳酸酐酶及其与光合作用的关系

碳酸醉酶是光合植物中普遍存在的一种酶[1l,。在高等植物中,碳酸酚酶在C。植物中的活性比在C,植物中的活性要高得多仁3〕,而且主要存在于细胞的叶绿体内〔‘。,l2]。任蓝绿藻和绿藻中也发现有较高的碳酸醉酶活性,有的碳酸醉酶只存在于细胞的内部,也有的碳酸醉酶存在于细胞的表面,而且发现这些微藻的碳酸醉酶活性的大小依赖于周围生活的环境如培养液C02气体的浓度『‘,7]。目前对碳酸醉酶在光合作用中所起的作用还不十分清楚,特别是在一些微藻细胞表面存在活性较高的碳酸醉酶,其生理意义更不清楚「8]。许多研究表明,位于微藻细胞表面的碳酸醉酶能催化细胞表面的HCO犷,从而使其转化为eoZ,然后再以CoZ分子形式透过质膜进人到细胞内汇‘3,。Aizawa和Miyaehi〔,,把碳酸醉酶在微藻中的分布位置和微藻在光合作用中利用无机碳的形式联系起来,他们发现,利用COZ作光合碳源的细胞,碳酸醉酶只限于存在于细胞内部;而利用HCO犷的细胞,碳酸醉酶却存在...  (本文共6页) 阅读全文>>

《植物生理学通讯》1989年03期
植物生理学通讯

植物的碳酸酐酶

碳醉配酶(OA,oarbonlo An五ydr、。,EO4,2 .11)的发现至今已有印多年了。1928年Henr以gues山就发现匀浆血液中的CO:释放速率要比无催化的HCO子转换成CO:的速率快得多,1932年Meldom和Roughton即肯定了血液中OA的存在。不久,Bl.jnkma彭3,报道了海藻中含有CA,Bur1’卿,N吻h阁等先后发现高等植物中也存在OA。OA在自然界不仅分布广,而且含量相当可观,据报道,某些植物中CA约占可裕性蛋白的1界~2界〔们。 自从OA发现以来,对其蛋白质分子结构、酶学特性以及生理功能做了不少研究,特别是近几年重新认识和肯定了CA在藻类无机碳吸收中所起的作用,对植物OA的研究更引人注目,因此作者认为有必要对植物0人的研究进展作一介绍。 碳酸醉酶的特性 1.蛋白质分子特性从大多数高等植物及一些藻类中分离的OA均为由六个亚单位组成的寡聚体,分子量为140 kD~250kDrs:。动物OA无寡聚...  (本文共6页) 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

碳酸酐酶的固定化及其CO_2的捕集性能

CO2是温室气体的主要组成成分,是造成全球变暖的主要因素,其高效捕集以及资源化利用驿成为亟待广大研究工作者解决的一大难题。生物酶法固定化CO2由于其绿色环保、高效、高度专一的催化性能以及反应条件温和的特点而受到研究者们的关注。但游离酶的稳定性差,对有机溶剂、高温或极端pH环境敏感,难以回收利用成为阻碍其应用的主要问题。而酶的固定技术,可以使酶像固体催化剂一样回收再利用,同时保持酶原有的特性,为酶的应用提供了有效的途径。目前固定化酶已经应用于工业生产、医药、化学分析及环境工程等众多领域。碳酸酐酶(CA)是一种以Zn2+为活性中心的金属酶,可以加速可逆CO2的水合反应速率,使其转化为HCO3-离子。CO2带来的温室效应对生态平衡已经造成了严重的危险,利用固定化CA用于CO2高效捕集在酶工程和环境保护领域均是很重要的研究课题。研究制备可高效地固定CA的载体,并将固定化CA应用于矿化法固定CO2或用于有机胺溶液捕集CO2,在减少温室气体...  (本文共129页) 本文目录 | 阅读全文>>