酶在医药方面的应用专家讲座.pptx

单击此处编辑母版文本样式,第二级,2015/5/24,#,单击此处编辑母版标题样式,据,左传,记载，我们祖先在,2500,多年前，就知道利用麦麹治病，实际上是利用在谷物中生长各种微生物所产生酶类进行疾病治疗，说明酶在医药方面应用含有悠久历史。,1894,年，日本高峰让吉从米曲霉中制得淀粉酶，用于治疗消化不良。,20,世纪后半叶，生物科学和生物工程飞速发展，酶在医药领域用途越来越广泛。伴随新型酶种研究开发，以及酶分子修饰、酶固定化、酶定向进化和酶非水相催化等技术发展，将不停扩大酶在医药方面应用。,酶在医药方面的应用专家讲座,第1页,酶在医药方面应用,用酶进行疾病诊疗,用,酶进行疾病预防和治疗,用,酶制造各种药品,酶在医药方面的应用专家讲座,第2页,一,.,用,酶进行疾病诊疗,酶在医药方面的应用专家讲座,第3页,用酶进行疾病诊疗,酶学诊疗是经过酶催化作用测定体内一些物质含量及其改变，或者经过体内原有酶活力改变情况进行疾病诊疗方法。,酶学诊疗方法包含两个方面，即依据,体内原有酶活性改变,和,利用酶来测定体内一些物质含量来诊疗一些疾病。,因为酶含有,专一性强、高效性、作用条件温和,等显著催化特点，酶学诊疗已经发展为可靠、简便又快捷诊疗方法。,酶在医药方面的应用专家讲座,第4页,（一）依据体内酶活性改变诊疗疾病,酶在医药方面的应用专家讲座,第5页,酸性磷酸酶,酸性磷酸酶是一个在酸性条件下催化,磷酸单酯,水解,生成,无机磷酸,水解酶,。人血清中酸性磷酸酶最适,PH,为,56,，最适作用温度为,37,0,C,。,正常人血清中酸性磷酸酶起源于骨、肝、肾、脾、胰等组织，故不论男、女、老、幼，其含量大致相同。,而,前列腺,癌患者以及出现,肝炎,、,甲状旁腺功效亢进,、,红细胞病变,等疾病时，患者血清中酸性磷酸酶活性都会升高。,血清中酸性磷酸酶活性测定能够采取,定磷法,、,测酚法,、,磷酸麝香草酚酜法,、,硝基酚磷酸法,等。,酶在医药方面的应用专家讲座,第6页,为深入诊疗判定血清中增加酸性磷酸酶是来自前列腺还是来自其它组织器官，可采取一些,抑制剂,进行选择性抑制作用。,乙醇和酒石酸,对前列腺酸性磷酸酶有抑制作用。,铜离子和甲醛,对红细胞酸性磷酸酶有抑制作用,。,酶在医药方面的应用专家讲座,第7页,碱性磷酸酶,碱性磷酸酶是一个在碱性条件下催化,磷酸单酯,水解生成,无机磷酸,水解酶。人血清中碱性磷酸酶最适,PH,为,9.510,，最适作用温度为,37,0,C,。,碱性磷酸酶在,骨骼组织,、,牙齿,、,肾脏,和,小肠,中含量较高。,该酶主要由,造骨细胞,产生，所以对于,佝偻病,、,骨骼软化症,、,骨瘤,、,骨骼广泛性转移癌,等骨骼疾病患者，以及,甲状旁腺功效亢进,、,黄疸性肝炎,疾病患者，血清中碱性磷酸酶,活性升高,。,软骨发育不全,等疾病，引发患者血清中碱性磷酸酶,活性下降,。,碱性磷酸酶活性测定能够采取与上述酸性磷酸酶相同方法，只是将反应,PH,调到碱性磷酸酶作用适宜范围。,酶在医药方面的应用专家讲座,第8页,转氨酶,转氨酶又称为氨基转移酶是一类催化氨基从一个分子转移到另一个分子转移酶类。在疾病诊疗方面应用主要有,谷丙转氨酶,和,谷草转氨酶,。,血清谷丙转氨酶（,GPT,）和谷草转氨酶（,GOT),最适,PH,为,7.4,，最适作用温度为,37,0,C,。,谷丙转氨酶，又称为丙氨酸转氨酶，它催化丙氨酸与,-,酮戊二酸之间进行氨基转移反应，生成谷氨酸和丙酮酸。为可逆反应。,丙氨酸,+,-,酮戊二酸,谷丙转氨酶,谷氨酸,+,丙酮酸,谷草转氨酶又称为天冬氨酸转氨酶，催化天冬酰胺与,-,酮戊二酸进行氨基转移，生成谷氨酸和草酰乙酸。,天冬酰胺,+,-,酮戊二酸,谷草转氨酶,谷氨酸,+,草酰乙酸,酶在医药方面的应用专家讲座,第9页,GOT,以心脏中活力最大，其次为肝脏；,GPT,则以肝脏中活力最大，当,肝脏细胞膜破裂损伤,时，谷丙转氨酶,GPT,释放到血液内，于是血液内酶活力显著地,增加,。在临床上测定血液中转氨酶活力可作为诊疗指标。如测定,GPT,活力可诊疗肝功效正常是否，急性肝炎患者血清中,GPT,活力可显著地高于正常人；而测定,GOT,活力则有利于对心脏病变诊疗，,心肌梗塞,时血清中,GOT,活性显示,上升,。,转氨酶活性测定主要用,二硝基苯肼显色法,。,酶在医药方面的应用专家讲座,第10页,胆碱酯酶,胆碱酯酶是催化,胆碱酯水解,，生成,胆碱,和,有机酸,水解酶。,正常情况下，血清中胆碱酯酶对于详细某个个体来说，基本上维持在一定范围内（正常值为,3080,单位）。但当出现传染性肝炎、肝硬化、风湿、营养不良等病症时，血清中胆碱酯酶活性,下降,。,胆碱酯酶活性通常采取羟胺显色法测定。,酶在医药方面的应用专家讲座,第11页,端粒酶,端粒（英文名：,Telomeres,）是存在于真核细胞线状染色体末端一小段,DNA-,蛋白质复合体,，它与端粒结合蛋白一起组成了特殊“帽子”结构，,作用是保持染色体完整性和控制细胞分裂周期,。,DNA,分子每次分裂复制，端粒就,缩短,一点（如冈崎片段），一旦端粒消耗殆尽，细胞将会马上激活凋亡机制，即细胞走向凋亡。所以端粒其长度反应细胞复制史及复制潜能，被称作细胞寿命“有丝分裂钟”。,端粒酶是催化端粒合成和延长酶。端粒酶是一个,核糖核蛋白,，包含蛋白质和,RNA,两种基本成份。其,RNA,组分中含有构建端粒重复序列核苷酸模板序列。在合成端粒过程中，端粒酶以其本身,RNA,组分作为模板把端粒重复序列加到染色体,DNA,末端，使端粒延长。,酶在医药方面的应用专家讲座,第12页,在人体正常细胞内（除了生殖细胞和干细胞等以外）。端粒酶生物合成和酶活性都受到抑制。而在癌细胞中却可显著检测到端粒酶活性。,所以能够经过测定体细胞内端粒酶活性，诊疗细胞是否发生了癌变。,端粒酶活性检测通常采取端粒重复序列扩增法（,TRAP),。,酶在医药方面的应用专家讲座,第13页,（,二）用酶测定体液中一些物质改变诊疗疾病,酶在医药方面的应用专家讲座,第14页,利用葡萄糖氧化酶检测葡萄糖含量，进行糖尿病诊疗,葡萄糖氧化酶是一个催化葡萄糖与氧反应生成葡萄糖酸和过氧化氢氧化还原酶。,葡萄糖,+O,2,葡萄糖氧化酶,葡萄糖酸,+H,2,O,2,测定时取一定量血液或尿液样本，加入适量葡萄糖氧化酶，在一定条件下反应一段时间，然后测定反应液中生成葡萄糖酸量，计算出葡萄糖量；也能够经过氧电极或铂电极测定氧消耗量，而得出葡萄糖量，从而作为糖尿病临床诊疗依据。,酶在医药方面的应用专家讲座,第15页,血糖仪,酶在医药方面的应用专家讲座,第16页,二,.,用,酶进行疾病预防和治疗,酶在医药方面的应用专家讲座,第17页,用酶进行疾病预防和治疗,用酶进行疾病预防和治疗，即酶能够作为药品治疗各种疾病，作为药品用于预防和治疗疾病酶称为药用酶。如：,胰蛋白酶：用于促进伤口愈合和溶解血凝块，还可用于去除坏死组织，抑制污染微生物繁殖；,L,一天冬酰胺酶：用于治疗癌症，尤其是对治疗白血病有显著疗效；,尿激酶、链激酶：溶血栓剂，治疗血栓病；,溶菌酶：也是一个药用酶，含有抗菌、消炎、镇痛等作用,蛋白酶等（多酶片）治疗消化不良，含有消炎作用，经过静脉注射也可治疗高血压。许多酶在医疗中还可作为诊疗试剂；,另外，脂肪酶、超氧化物歧化酶、纳豆激酶、豆豉纤溶酶、凝血酶等都可用于疾病治疗。药用酶含有疗效显著、副作用小特点，其应用越来越广泛。,酶在医药方面的应用专家讲座,第18页,酶在医药方面的应用专家讲座,第19页,蛋白酶（多酶片）,酶在医药方面的应用专家讲座,第20页,尿激酶,酶在医药方面的应用专家讲座,第21页,三,.,用酶制造各种药品,酶在医药方面的应用专家讲座,第22页,用酶制造各种药品，即用酶催化作用将前体物质转变为药品技术过程称为药品酶法生产。酶在药品制造方面应用日益增多。现已经有不少药品包含一些珍贵药品都是由酶法生产,。,酶在医药方面的应用专家讲座,第23页,酶,主要起源,用途,青霉素酰化酶,微生物,制造半合成青霉素和头孢菌素,酪氨酸酶,霉菌,制造多巴,核苷磷酸化酶,微生物,制造阿糖腺苷,无色杆菌蛋白酶,细菌,制造人胰岛素,多核苷酸磷酸化酶,微生物,生产聚肌胞，聚肌苷酸,酶在医药方面的应用专家讲座,第24页,青霉素酰化酶制造半,合成抗生素,P253,青霉素和头孢菌素,被认为是最有发展前途抗生素。该类抗生素能够经过,青霉素酰化酶,作用，,改变,其,侧链基团,而取得含有新抗菌特征及有,抗,内酰胺酶,能力新型抗生素。工业上已用固定化酶生产。,青霉素酰化,酶是在半合成抗生素生产上有主要作用一个酶。它可催化青霉素或头孢菌素水解生成,6-,氨基青霉烷酸（,6-APA,）或,7-,氨基头孢霉烷酸（,7-ACA),，又能够催化酰基化反应，由,6-APA,合成新型青霉素或由,7-ACA,合成新型头孢霉素。,天然发酵生成青霉素有两种，一为青霉素,G,，另一为青霉素,V,。,经过,青霉素酰化,酶,作用,，能够半,合成得到氨,苄,青霉素、,羧氨苄,青霉素、羧苄,青霉素、磺苄,青霉素、,氨基环烷青霉素、邻氯青霉素、双氯青霉素、氟氯青霉素等。,酶在医药方面的应用专家讲座,第25页,酪氨酸酶制造,多巴,酪氨酸,酶可催化,L-,酪氨酸氧化，生成二羟基丙氨酸（,DOPA,多巴）。,多巴能够用于减轻,帕金,森,综合症,酪氨酸,酶,=,L-,酪氨酸 多巴,酶在医药方面的应用专家讲座,第26页,核苷磷酸化酶制造阿糖腺苷,核苷中,核糖被阿拉伯糖,取代能够形成阿糖苷。阿糖苷含有,抗癌和抗病毒,作用，是令人注目标药品。其中,阿糖腺苷疗效显著,。,阿糖,腺苷可由核苷磷酸化酶催化阿糖尿苷转化而成,，而阿糖尿苷,能够经过化学方法转化而成。,由阿糖尿苷生成阿糖腺苷反应分两步完成。首先，,阿糖,尿苷,在,尿苷磷酸化酶,作用下生成,阿拉伯糖,-1-,磷酸,；然后，,阿拉伯糖,-1-,磷酸,再在,嘌呤核苷酸磷酸化酶,作用,下与,腺嘌呤,生成,阿糖腺苷,。,酶在医药方面的应用专家讲座,第27页,无色杆菌,蛋白酶制造人胰岛素,无色杆菌蛋白酶能够特异性地催化胰岛素,B,链羧基末端上氨基酸置换反应，由猪胰岛素（,Ala-30,）转变为人胰岛素（,Thr-30),以增加疗效。,人胰岛素,与,猪胰岛素,只有在,B,链第,30,位,氨基酸不一样。在无色杆菌蛋白酶作用下，首先将猪胰岛素第,30,位丙氨酸（,Ala-30,）水解除去，生成去丙氨酸,-B30,猪胰岛素，再在同一酶作用下使之与苏氨酸丁酯偶联，然后用三氟乙酸和甲苯醚除去丁醇，即得到人胰岛素,酶在医药方面的应用专家讲座,第28页,多核苷酸磷酸化酶生产聚肌胞，聚肌苷酸,多核苷酸磷酸化酶生存聚细胞,多核苷酸磷酸化（,polynucleotide phosphorylase,PNP,）又称为多核苷酸核苷酰转移酶（,polynucleotide nucleotidyltransferase,EC2.7.7.8,）,它催化,多核苷酸,与,核苷二磷酸,反应，释放出磷酸，同时生成多一个核苷酸残基,多核苷酸,。反应以下,。,nNDP=RNAn+nPi,RNAn+,核苷二磷酸,=RNAn+1+,磷酸,该酶能够催化肌苷酸聚合生成聚肌苷酸（,poly I,）,也能够催化胞苷酸聚合生成聚胞苷酸（,poly C,），还能够催化肌苷酸和胞苷酸混合聚合生成混聚肌胞（,poly IC,）等。,聚细胞在体内含有高效诱导干扰素（,INF,）生成功效，含有广谱抗病毒、抑制肿瘤细胞生长、增强机体免疫力等功效。,PNP,已经制成固定化酶来使用，作者等在固定化,PNP,研究中取得可喜结果。,酶在医药方面的应用专家讲座,第29页,不足之处请谅解！,酶在医药方面的应用专家讲座,第30页,