过氧物酶又称过氧化物酶;供体:过氧化氢氧化还原酶;POD;E.C.1.11.1.7。过氧化物酶是过氧化物酶体的标志酶,是其一类氧化还原酶,它们能催化很多反应。过氧化物酶是以过氧化氢为电子受体催化底物氧化的酶。主要存在于载体的过氧化物酶体中,以铁卟啉为辅基,可催化过氧化氢,氧化酚类和胺类化合物和烃类氧化产物,具有消除过氧化氢和酚类、胺类、醛类、苯类*性的双重作用。
过氧化物酶分布在乳汁、白细胞、血小板等体液或细胞中,该酶的辅基亦为血红素,以H2O2为电子受体催化底物氧化的酶,它催化H2O2直接氧化酚类或胺类化合物,如谷胱甘肽过氧化物酶、嗜酸性粒细胞过氧化物酶和甲状腺过氧化物酶等,具有消除过氧化氢和酚类胺类*性的双重作用。
一、概况
1.反应式
2.动力学常数
辣根过氧物酶的反应机理是
式中ROOH为氢受体底物,AH为氢供体底物。
3.专一性
此酶对氢受体是专一的,仅作用H2O2、甲基与乙基过氧化物(见上表k值)。氢供体可有多种化合物:苯酚、氨基苯酚、二胺、靛酚、某些染料隐色体、抗坏血酸,甚至某些氨基酸(有关一些染料隐色体的相对速度k值见上表)等。
4.抑制剂
CN-与S2-离子有抑制作用。
5.纯度要求
所需的纯度每毫克蛋白应大于50单位,不应含有胺氧化酶与过氧化氢酶。
6.意义
过氧物酶可用来测定过氧化物,亦可与葡萄糖、半乳糖、L-氨基酸和其它产生H2O2的酶反应系统进行偶联测定,以及以偶联的酶促反应进行测定。
7.稳定性
将此酶制成冰冻干燥制剂,并保存在硫酸铵溶液中,是很稳定的。
二、测定方法
1.分光度法
最常用的比色法系采用邻-联(二)茴香胺作为氢的供体(DH2),然后,于nm处跟踪所生成的氧化型染料色度。一个单位的过氧物酶即定为每分钟分解1微克分子的过氧化物所需的酶量在过氧物酶比色分析中,曾试用了各种不同的染料。若测定谷物与面粉中的过氧物酶,采用还原性的2,6-二氯靛酚作氢供体,当有过氧化物存在,即会呈现蓝颜色。测定牛奶中的过氧物酶时,曾使用了邻-甲氧基苯酚,联苯胺和其它可氧化性的底物,如维生素C、尿酸、细胞色素c和丁子香酚等。
一种经改进的底物,用来对过氧化物酶进行快速分光光度法测定。此底物即为无色的4-甲氧基-1-萘酚化合物,它能被氧化为深蓝色的化合物(在nm处的消光值为1.8x)。可测定每毫升0.01~0.单位范围的过氧物酶。业已证明,这种氧化型物质是一种很稳定的化合物,它的颜色深度和生成速度与pH皆无关系。有一种适用于H2O2-过氧物酶反应的新颖染料,这种染料的反应性能如同邻一联(二)茴香胺一样,但是,它是一种非致癌的物质。另一种良好的试剂是邻甲氧基苯酚,将它保存在4℃下可稳定达24小时,而保存在-20℃下则稳定达几个月之久。于nm处测定所产生的发色基团。
可利用过氧化物酶POD在有过氧化氢存在的情况下,能使愈创木酚发生氧化,生成茶褐色物质,该物质在nm有最大光吸收。
2.电化学法
测定过氧化氢酶的电位法,亦可应用来测定过氧物酶的活性。将二个铂电极浸在过氧化物溶液中,当电极上输入2微安的微电流时,则由此呈现出一个平稳的0.40伏的起始电压。当加入过氧物酶时,电压即增加,直至达到从水释放出氧所产生的电压为止。在0.01~1.0单位/毫升的酶活性范围内,此曲线的斜率(电压差值/时间差值)与过氧物酶的浓度成正比。由于过氧物酶需要有氢供体以利酶的催化功能的发挥,所以选择的供体无论是氧化型还是还原型,它们在所用的电压下均为不具有电活性的化合物(如连苯三酚)。
8.荧光法
用荧光法测定过氧物酶的活性时,选用了高香草酸(HVA)作为指示剂。无荧光的高香草酸能被氧化成有强烈荧光的二聚物,其激发波长为nm,发射波长为nm。在过氧物酶浓度为每毫升10-3~2单位范围内,生成荧光产物的速度与该酶的活性成正比。
一种测定过氧物酶的荧光法,是依据无荧光的二乙酰二氯荧光素同过氧化氢与过氧物酶发生氧化反应的原理。此方法亦适用于其它能产生过氧化氢的酶反应系统。使用了莨菪亭(6-甲氧基-7-羟基-1,2-苯并芘)作为底物测定过氧物酶。莨菪亭的荧光消光值是过氧物酶浓度的量度。