9．2．1　SOD與自由基

SOD是體內(nèi)專一清除超氧陰離子自由基的一個抗氧酶，它清除的反應(yīng)如下：

這是典型的歧化反應(yīng)，可見SOD的底物是，而產(chǎn)物是H₂O₂和O₂，在整個反應(yīng)體系中涉及兩種自由基：和H₂O₂。

研究表明，酵母菌、動植物及所有真核細(xì)胞都含有SOD（Cu，Zn－SOD）；但在細(xì)菌和藍(lán)藻類的原核細(xì)胞中則并不普遍。所有的Cu，Zn－SOD都催化歧化超氧陰離子自由基。在歧化反應(yīng)中，銅離子經(jīng)受氧化還原的改變。

Zn^2＋在催化過程中不起作用，只起穩(wěn)定酶的作用。將Cu^2＋和Zn^2＋從酶的活性位置取代下來，單獨加入Cu^2＋可以得到SOD活性，其他離子如Mn^2＋、Hg^2＋等都不能代替Cu^2＋。Co^2＋、Hg^2＋和Ca^2＋可代替Zn^2＋。Co^2＋可以代替Cu^2＋成為Co，Zn－SOD，有活性，但是催化反應(yīng)速率常數(shù)僅為4．8×10⁶（mol/L）^－1s^－1。

從大腸桿菌中可以分離得到一種Mn－SOD。它是粉紅色的，氰化物不能抑制其活性，相對分子質(zhì)量為40kD，乙醇可使其分解，可見它是一種與Cu，Zn－SOD完全不同的酶。所有動植物Mn－SOD都含有4個亞基，每個亞基含有0．5～1個Mn^2＋，但大部分細(xì)菌Mn－SOD只含有2個亞基。將Mn從活性位置除去，失去催化活性，不能用其他金屬離子取代Mn^2＋。在催化過程中Mn^2＋發(fā)生價態(tài)變化。

從大腸桿菌中分離出了3種SOD，一種是Mn－SOD，另一種為Fe－SOD，第三種是一個亞基含F(xiàn)e，另一個亞基含Mn的雜酶。它們都在細(xì)菌的基質(zhì)中。Fe－SOD一般都含有兩個亞基，在催化過程中，鐵在Fe（Ⅱ）和Fe（Ⅲ）之間變化。

Fe－SOD在高pH時活性降低，不能被氰化物抑制，其催化活性比其他類型的SOD低。Fe－SOD的氨基酸序列與Mn－SOD類似，而與Cu，Zn－SOD差別較大。