• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.构成
  • 3.1.脱辅基酶蛋白
  • 3.2.辅酶
  • 4.质量测定
  • 4.1.传统的酶活性测定法
  • 4.2.免疫化学法
  • 5.用途
  • 5.1.医学用途
  • 5.2.饲养用途
  • 6.市场前景

脱辅基酶蛋白

指酶的纯蛋白部分,是相对于辅酶因子而言,又称为脱辅基酶蛋白,其单独存在时不具有催化活性,与辅酶因子结合形成全酶后才显示催化活性。酶蛋白目前主要的用与饲养业。酶蛋白以植物蛋白为原料,酵母菌为主菌,辅以产酶、产维生素的7种菌进行复合发酵,改善植物蛋白结构,富含消化酶系、菌体蛋白、维生素制作的饲料。可以增强鸡体抵抗力,减少死亡率。用酶蛋白部分或全部替代鱼粉,蛋鸡生产性能、体重、鸡蛋品质等与不替代差异均不显著,还能补充酶系及有益微生物,降低试鸡死亡率,经济效益明显。

基本信息

  • 中文名

    脱辅基酶蛋白

  • 外文名

    apoenzyme

  • 所属类别

    蛋白质

  • 作用

    催化

构成

脱辅基酶蛋白

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由复合蛋白质构成的酶中,特别是能利用透析和其它方法可逆地解离其低分子成分时,称蛋白部分为脱辅基酶蛋白,低分子部分为辅酶,具有两者结合催化效应的复合蛋白质称为全酶。即辅酶+脱辅基酶蛋白全酶。当辅酶的结合强固时称为辅基,例如硫胺素焦磷酸是丙酮酸脱羧酶(EC4.1.1.1)的辅酶,从全酶分离出后再加入到脱辅基酶蛋白中恢复其催化作用。NAD与其说是辅酶,不如说是底物。由于脱辅基酶蛋白的某个脱氢酶的作用而转变为它的还原型,此还原型可由其它脱氢酶等的作用而被氧化。

辅酶

某些为催化活性所必需的,与酶蛋白疏松结合的小分子量的有机物质。一部分酶除蛋白质部分外,尚含有对它们的功能直接有关的一些无机或有机成分,这些成分统称为酶的辅因子,如果缺少这些成分,酶就显不出活性。

辅因子包括金属离子和一些分子量不大的有机化合物。一般常见的金属离子有锌离子(Zn()、镁离子(Mg()、铁离子(Fe()、铜离子(Cu()等,例如醇脱氢酶含锌、精氨酸酶含锰、而多酚氧化酶则含铜等。

与酶蛋白结合很松弛,用透析和其它方法很易将它们与酶分开的称为辅酶(Coenzyme)——还有激活剂与辅基之分。辅酶尽管不同于酶的底物,但在作用方式上和底物类似,在酶反应过程中与酶结合、分离及反复循环。辅酶用量的确定可将它们按底物处理。例如乳酸脱氢酶中辅酶按双底物动力学方程计算。

有不少酶既含有金属辅因子也含有辅酶。许多辅酶是或维生素的衍生物。作为辅酶的B族维生素及其衍生物 20世纪前50年在维生素研究中的突出成就就是分离和鉴定了许多维生素(特别是B族维生素)并阐明了它们在人体内的作用。发现不少维生素类(特别是B族维生素或其衍生物)是有机体中一些重要酶类的辅酶,它们的需要量虽不多但必须从食物中摄取。

在几种重要的代谢反应中起作用。在二羧酸的异构作用中,例如在谷氨酸转化为甲基天冬氨酸的酶促反应中,在乙二醇和甘油转化为醛类,生物合成甲基基团以及核苷的合成中需要辅酶B12。根据酶催化反应最适条件的要求,原则上在酶测定体系中应加入一定量的辅助因子。脱辅基酶蛋白与辅基孵育一段时间后,酶活性才会恢复,因此,往往需要样品与试剂中的辅基先预孵育的过程。辅基的用量往往较少。

辅酶尽管不同于酶的底物,但在作用方式上和底物类似,在酶反应过程中与酶结合、分离及反复循环。辅酶用量的确定可将它们按底物处理。例如乳酸脱氢酶中辅酶按双底物动力学方程计算。

激活剂(activator)的化学本质是金属离子,可以是酶的活性中心,也可以通过其他机制激活酶的活性。作为激活剂的金属离子,其影响酶促反应的动力学更加复杂。最常见的是二价金属离子如Mg2+、Zn2+、Mn2+、Ca2+、Fe2+等。重金属离子大多是酶的变性剂。金属离子之间往往存在相互拮抗或相互抑制。在酶测定体系中经常加入EDTA目的是螯合一部分非必要的离子。合适的金属离子浓度是必要的,过量的离子往往抑制酶反应速度。由于激活剂的动力学往往与酶的动力学不同,这就可以解释不同的样品与反应液的比例,造成酶活性测定结果的不呈比例。N-乙酰半胱氨酸对肌酸激酶的激活作用与此类似。激活剂的用量一般通过反复实验来确定。

质量测定

传统的酶活性测定法

酶蛋白浓度测定的方法:酶浓度严格来说是指酶分子的质量浓度,常以酶蛋白浓度来表示。人体体液中的酶有几百种,除LPS、LCAT、ChE、铜氧化酶(CER)外,大多数酶的含量在μg/L水平甚至更低。因此,酶活性浓度的测定是目前主要测定方法。20世纪70年代以后,随着新技术特别是免疫学技术的发展,酶的定量分析技术中出现了许多利用酶蛋白的抗原性,通过抗原抗体反应直接测定酶蛋白质量的新方法。国内外曾使用电泳法、柱层析法、免疫化学法等测定酶浓度,其中以免疫化学法应用较广。免疫化学法是利用酶蛋白的抗原性,制备特异性抗体后用免疫学方法测定酶浓度。用于酶浓度测定的免疫化学方法有:免疫抑制法、免疫沉淀法、放射免疫测定(RIA)、化学发光免疫测定(CLIA)、酶免疫测定(EIA)、荧光酶免疫测定(FEIA)等。其中,前两种方法可用于酶活性浓度测定,其他方法则用于酶蛋白浓度测定。例如,如免疫抑制法测定CK-MB的活性、免疫沉淀法(单向扩散法)法测定超氧化物歧化酶(SOD)的活性;RIA测定胰蛋白酶和弹性蛋白酶浓度、CLIA测定CK-MB的浓度、ELISA测定神经元特异性烯醇化酶(NSE)浓度等。

CK-MB是诊断AMI、测定心肌梗塞面积的重要指标。近年来,国外对AMI诊断效率评价时多采用测定CK-MB质量,即测定CK-MB的酶蛋白质量浓度(Mass)的方法。CK-MB质量的测定通常是制备抗CK-M抗体和抗CK-B抗体或采用CK-MB抗体,用CLIA、ELISA、FEIA等方法测定。这些方法适用于临床自动化分析,具有测定时间短(最快仅需7min)、灵敏性高(最低检测限<µg/L)和准确性好的特点,明显优于其他分析测定CK-MB的方法,1990年后逐渐被广泛接受。为使CK-MB质量分析标准化,AACC成立了专门的标准化委员会,最近已研制成功采用重组基因技术的CK-MB参考材料(Rck-2)。

由于酶浓度测定方法的不同,报告方式也有差异:酶活性浓度单位常以U/L报告,酶质量(mass)浓度单位常直接用ng/ml或mg/L报告。临床医生应注意报告方式不同所带来的差异。

免疫化学法

免疫化学法测定酶蛋白浓度的优缺点与传统的酶活性测定法相比,免疫化学测定法的优点主要有:①灵敏度高,灵敏度达到ng/L至μg/L的水平,能测定样品中用原有其他方法不易测出的少量或痕量酶;②特异性高,几乎不受体液中其他物质,如酶抑制剂、激活剂等的影响,不受药物的干扰;③能用于一些不表现酶活性的酶蛋白的酶测定,如各种酶原或去辅基酶蛋白,或因遗传变异而导致合成无活性的酶蛋白,以及失活的酶蛋白等;④在某些情况下,与酶活性测定相结合,计算免疫比活性,能提供更多的具有临床应用和研究价值新的资料和信息。⑤特别适用于同工酶的测定。