酶與醫(yī)學(xué)關(guān)系

1、酶與醫(yī)學(xué)關(guān)系,本文主要內(nèi)容,酶的發(fā)展史及分子結(jié)構(gòu)酶的概念酶與醫(yī)學(xué)的關(guān)系,一.酶的發(fā)展史及分子結(jié)構(gòu),1.1發(fā)展史(1)酶是蛋白質(zhì): 1926年,James Summer由刀豆制出脲酶結(jié)晶確立酶是蛋白質(zhì)的觀念，其具有蛋白質(zhì)的一切性質(zhì)。 緊接著科學(xué)家們相繼提取出多種酶的蛋白質(zhì)結(jié)晶，并指出酶是一類具有生物催化作用的蛋白質(zhì)。(2)核酶的發(fā)現(xiàn)： 1981～1982年，Thomas R.Cech實驗發(fā)現(xiàn)有催化活性的天然R

2、NA—Ribozyme。 L19 RNA和核糖核酸酶P的RNA組分具有酶活性是兩個最著名的例子。,(3)抗體酶（abzyme）： 1986年，Richard Lerrur和Peter Schaltz運用單克隆抗體技術(shù)制備了具有酶活性的抗體（catalytic antibody）。至今為止已發(fā)現(xiàn)2000多種酶，其中被提純結(jié)晶的有100多種。作為商品生產(chǎn)的有120多種，應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域的有60多種。,1.2 酶的組成,2.

3、1酶的定義：,酶是一類由活性細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用和高度專一性的特殊蛋白質(zhì)(核酶除外）。,二、酶的概念,(1) 酶和一般催化劑的共性：加快反應(yīng)速度；不改變平衡常數(shù)；自身不參與反應(yīng)。(2) 酶催化作用特性：條件溫和：高效率：反應(yīng)速度與不加催化劑相比可提高108～ 1020，與加普通催化劑相比可提高107～1013；,,2.2酶催化作用的特點:,在食品、醫(yī)藥、制革、石油等多個行業(yè)中發(fā)揮著極大的作用。,三.酶與醫(yī)學(xué)的關(guān)

4、系,3.1 酶與疾病發(fā)生的關(guān)系,人體的許多疾病與酶的質(zhì)和量的異常、酶活性的改變有關(guān)；因此，酶與臨床醫(yī)學(xué)有密切的關(guān)系。,（1）遺傳性疾病,酶是基因表達(dá)的特殊蛋白質(zhì)，先天性或遺傳性缺陷可使某些酶的基因表達(dá)缺陷或異常，導(dǎo)致酶的質(zhì)和量的先天性異常。因酶的缺陷使相應(yīng)的正常代謝途徑不能進(jìn)行而引起的疾病叫做酶遺傳性缺陷病。例如，酪氨酸酶遺傳性缺陷時，體內(nèi)酪氨酸不能轉(zhuǎn)化成黑色素，導(dǎo)致皮膚、毛發(fā)缺乏黑色素而患白化病。,皮膚乳白色，毛發(fā)淡黃或銀白色，瞳孔

5、淡紅，虹膜淡灰或淡紅，半透明視網(wǎng)膜缺乏色素。,酪氨酸酶缺陷——白化病,智力低下，60%患兒有腦電圖異常，頭發(fā)細(xì)黃，皮膚色淡和虹膜淡黃色，驚厥，尿有“發(fā)霉”臭味或鼠尿味。,苯丙氨酸羥化酶缺陷——苯丙酮酸尿癥,胱硫醚合成酶缺陷——同型胱氨酸尿癥,多發(fā)性血栓形成，晶體脫位，身體瘦長，蜘蛛樣指（趾），輕中度智力低下。,表3-1遺傳性酶缺陷所致疾病,（2）中毒性疾病,臨床上有些疾病是由于酶活性受到抑制引起的，稱為中毒性疾病。例如，有機磷農(nóng)藥中毒是

6、由于抑制了膽堿酯酶活性，重金屬鹽中毒是由于抑制了巰基酶活性，氰化物中毒是由于抑制了細(xì)胞色素氧化酶的活.,a.巰基酶抑制劑,抑制劑：重金屬離子Ag+、Hg2+、砷劑等,b.羥基酶抑制,（膽堿酯酶）,絲氨酸酶,絲氨酸酶,抑制劑：有機磷化合物,3.2酶在疾病診斷上的應(yīng)用,當(dāng)組織細(xì)胞損傷時，細(xì)胞內(nèi)酶大量入血，使血清酶活性增高；或因細(xì)胞病變使其合成酶的能力下降，使血清中酶活性降低。酶催化生物體內(nèi)物質(zhì)代謝發(fā)生紊亂。測定血清酶活性對疾病的輔助診斷、治

7、療評價和預(yù)后判斷具有重要的臨床意義。,常用于臨床診斷的血清酶1,美國一位4歲小女孩Ashanti DiSilva,她患了一種嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷征（SCID）的疾病，機體對任何微生物都缺乏抵抗力，她只能呼吸過濾了的空氣，飲用嚴(yán)格消毒的水和吃嚴(yán)格消毒的食物。病因：腺苷酸脫氨酶（ADA）基因先天遺傳缺陷。 Dr.W.French Anderson 和他的同事在

8、 小女 孩的T細(xì)胞中插入一個正常的 ADA基因，將其注入她的血液系統(tǒng)。 正常的T細(xì)胞以每月增長25%的速度生 長，改善了她的免疫功能。,1990年首次基因療法,3.3酶在疾病治療中的應(yīng)用,1．幫助消化,胃蛋白酶、胰蛋白

9、酶、淀粉酶、脂肪酶和木瓜蛋白酶都可用于幫助消化。,2．消炎抑菌,溶菌酶、木瓜蛋白酶可緩解炎癥，促進(jìn)消腫；糜蛋白酶可用于外科清創(chuàng)和燒傷病人痂垢的清除以及防治膿胸病人漿膜粘連，霧化吸入可稀釋痰液便于咳出等。,3．防治血栓 鏈激酶、尿激酶和纖溶酶等可溶解血栓，可用于腦血栓，心肌梗塞等疾病的防治。,天冬酰胺具有促進(jìn)血癌生長的作用，利用天冬酰胺酶分解天冬酰胺可抑制血癌細(xì)胞的生長。人工合成的6-巰基嘌呤、5-氟尿嘧啶等藥物，通過酶的競爭性抑制作用