1、酶与医学关系酶与医学关系主讲人：贺立亭主讲人：贺立亭制制 白明明白明明包永花包永花 欧武林欧武林陈瑞周陈瑞周本文主要内容本文主要内容酶的发展史及分子结构酶的发展史及分子结构酶的概念酶的概念酶与疾病的关系酶与疾病的关系一一.酶的发展史及分子结构酶的发展史及分子结构 1.1发展史发展史(1)酶是蛋白质:1926年,James Summer由刀豆制出脲酶结晶确立酶是蛋白质的观念，其具有蛋白质的一切性质。紧接着科学家们相继提取出多种酶的蛋白质结晶，并指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质。(2)核酶的发现：19811982年，Thomas R.Cech实验发现有催化活性的天然RNARibozyme。L1
2、9 RNA和核糖核酸酶P的RNA组分具有酶活性是两个最著名的例子。(3)抗体酶（abzyme）：1986年，Richard Lerrur和Peter Schaltz运用单克隆抗体技术制备了具有酶活性的抗体（catalytic antibody）。至今为止已发现2000多种酶，其中被提纯结晶的有100多种。作为商品生产的有120多种，应用到工业领域的有60多种。1.2 酶的组成酶的组成酶蛋白酶蛋白 蛋白质部分蛋白质部分+非蛋白质部分非蛋白质部分+辅助因子辅助因子=全酶（有活性）全酶（有活性）结合酶结合酶单纯酶单纯酶小分子有机化合物小分子有机化合物（B B族维生素）族维生素）无机金属离子无机金属离
3、子辅酶辅酶辅基辅基酶酶酶蛋白酶蛋白 蛋白质部分蛋白质部分+非蛋白质部分非蛋白质部分+辅助因子辅助因子=全酶（有活性）全酶（有活性）结合酶结合酶单纯酶单纯酶小分子有机化合物小分子有机化合物（B B族维生素）族维生素）无机金属离子无机金属离子辅酶辅酶辅基辅基酶酶2.1酶的定义酶的定义：酶是一类由活性细胞产生的具有催化作用和高度专一性的特殊蛋白质(核酶除外）。二、酶的概念二、酶的概念(1)酶和一般催化剂的共性：加快反应速度；不改变平衡常数；自身不参与反应。(2)酶催化作用特性：条件温和：高效率：反应速度与不加催化剂相比可提高108 1020，与加普通催化剂相比可提高1071013；2.2酶催化作用的
4、特点酶催化作用的特点:在食品、医药、制革、石油等多个行业中发挥着极大的作用。三三.酶与疾病的关系酶与疾病的关系3.1 酶与疾病发生的关系酶与疾病发生的关系人体的许多疾病与酶的质和量的异常、酶活性的改变有关；因此，酶与疾病有密切的关系。（1）遗传性疾病酶是基因表达的特殊蛋白质，先天性或遗传性缺陷可使某些酶的基因表达缺陷或异常，导致酶的质和量的先天性异常。因酶的缺陷使相应的正常代谢途径不能进行而引起的疾病叫做酶遗传性缺陷病。例如，酪氨酸酶遗传性缺陷时，体内酪氨酸不能转化成黑色素，导致皮肤、毛发缺乏黑色素而患白化病。皮肤乳白色，毛发淡皮肤乳白色，毛发淡黄或银白色，瞳孔淡黄或银白色，瞳孔淡红，虹膜淡灰
5、或淡红，红，虹膜淡灰或淡红，半透明视网膜缺乏色半透明视网膜缺乏色素。素。酪氨酸酶酪氨酸酶缺陷缺陷白化病白化病 智力低下，智力低下，60%60%患儿患儿有脑电图异常，头发有脑电图异常，头发细黄，皮肤色淡和虹细黄，皮肤色淡和虹膜淡黄色，惊厥，尿膜淡黄色，惊厥，尿有有“发霉发霉”臭味或鼠臭味或鼠尿味。尿味。苯丙氨酸羟化酶苯丙氨酸羟化酶缺陷缺陷苯丙酮苯丙酮酸尿症酸尿症胱硫醚合成酶胱硫醚合成酶缺陷缺陷同型胱氨酸同型胱氨酸尿症尿症 多发性血栓形成，晶多发性血栓形成，晶体脱位，身体瘦长，体脱位，身体瘦长，蜘蛛样指（趾），轻蜘蛛样指（趾），轻中度智力低下。中度智力低下。表表3-1遗传性酶缺陷所致疾病遗传性酶缺
6、陷所致疾病 酶缺陷酶缺陷相应疾病相应疾病谷胱甘肽过氧化物酶谷胱甘肽过氧化物酶 新生儿黄疸新生儿黄疸黑尿酸氧化酶黑尿酸氧化酶黑尿酸症黑尿酸症肌腺苷酸脱氢酶肌腺苷酸脱氢酶肌病肌病1-磷酸半乳糖尿苷移换酶磷酸半乳糖尿苷移换酶半乳糖血症半乳糖血症葡萄糖葡萄糖-6-磷酸酶磷酸酶糖原贮积症糖原贮积症6-磷酸葡萄糖脱氢酶磷酸葡萄糖脱氢酶蚕豆病蚕豆病高铁血红蛋白还原酶高铁血红蛋白还原酶高铁血红蛋白血症高铁血红蛋白血症酶催化生物体内物质代谢发生紊乱。Anderson 和他的同事在肝、骨、肠粘膜、胎盘、肾在食品、医药、制革、石油等多个行业中发挥着极大的作用。测定血清酶活性对疾病的辅助诊断、治疗评价和预后判断具有重
7、要的临床意义。ADA基因，将其注入她的血液系统。酶是一类由活性细胞产生的具有催化作用和高度专一性的特殊蛋白质(核酶除外）。测定血清酶活性对疾病的辅助诊断、治疗评价和预后判断具有重要的临床意义。糜蛋白酶可用于外科清创和烧伤病人痂垢的清除以及防治脓胸病人浆膜粘连，雾化吸入可稀释痰液便于咳出等。胃蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和木瓜蛋白酶都可用于帮助消化。胃蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和木瓜蛋白酶都可用于帮助消化。1-磷酸半乳糖尿苷移换酶糜蛋白酶可用于外科清创和烧伤病人痂垢的清除以及防治脓胸病人浆膜粘连，雾化吸入可稀释痰液便于咳出等。（心跳变慢、瞳孔缩小、流涎、多汗、呼吸困难）有机磷杀虫剂中毒
8、、肝实质疾病溶菌酶、木瓜蛋白酶可缓解炎症，促进消肿；例如，有机磷农药中毒是由于抑制了胆碱酯酶活性，重金属盐中毒是由于抑制了巯基酶活性，氰化物中毒是由于抑制了细胞色素氧化酶的活.1-磷酸半乳糖尿苷移换酶（2）中毒性疾病）中毒性疾病临床上有些疾病是由于酶活性受到抑制引起的，称为中毒性疾病。例如，有机磷农药中毒是由于抑制了胆碱酯酶活性，重金属盐中毒是由于抑制了巯基酶活性，氰化物中毒是由于抑制了细胞色素氧化酶的活.a.巯基酶抑制剂巯基酶抑制剂巯基酶巯基酶失活的酶分子失活的酶分子抑制剂：抑制剂：重金属离子重金属离子Ag+、Hg2+、砷剂等砷剂等b.羟基酶抑制羟基酶抑制（胆碱酯酶）（胆碱酯酶）丝氨酸酶丝氨
9、酸酶丝氨酸丝氨酸酶酶抑制剂：抑制剂：有机磷化合物有机磷化合物乙酰胆碱乙酰胆碱+H2O胆碱胆碱+乙酸乙酸胆碱酯酶胆碱酯酶有机磷杀虫剂有机磷杀虫剂胆碱能神经兴奋胆碱能神经兴奋中毒中毒（心跳变慢、瞳孔缩小、流涎、多汗、呼吸困难）（心跳变慢、瞳孔缩小、流涎、多汗、呼吸困难）3.2酶在疾病诊断上的应用酶在疾病诊断上的应用当组织细胞损伤时，细胞内酶大量入血，使血清酶活性增高；或因细胞病变使其合成酶的能力下降，使血清中酶活性降低。酶催化生物体内物质代谢发生紊乱。测定血清酶活性对疾病的辅助诊断、治疗评价和预后判断具有重要的临床意义。谢谢观看酶催化生物体内物质代谢发生紊乱。胱硫醚合成酶缺陷同型胱氨酸尿症心肌梗死
10、、肝实质疾病、肌肉病心肌梗死、肝实质疾病、肌肉病至今为止已发现2000多种酶，其中被提纯结晶的有100多种。胃蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和木瓜蛋白酶都可用于帮助消化。酶催化生物体内物质代谢发生紊乱。3酶在疾病治疗中的应用2酶在疾病诊断上的应用当组织细胞损伤时，细胞内酶大量入血，使血清酶活性增高；常用于临床诊断的血清酶常用于临床诊断的血清酶1血血 清清 酶酶主主 要要 来来 源源主主 要要 疾疾 病病谷氨酸脱氢酶谷氨酸脱氢酶肝肝肝实质疾病肝实质疾病乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶心脏、肝、骨骼肌、心脏、肝、骨骼肌、红细胞、血小板、淋红细胞、血小板、淋巴结巴结心肌梗死、溶血、肝心肌梗死、溶血、肝实质疾病
11、实质疾病山梨醇脱氢酶山梨醇脱氢酶肝肝肝实质疾病肝实质疾病丙氨酸氨基转移酶丙氨酸氨基转移酶肝、骨骼肌、心脏肝、骨骼肌、心脏肝实质病变肝实质病变天冬氨酸氨基转移酶天冬氨酸氨基转移酶肝、骨骼肌、心脏、肝、骨骼肌、心脏、肾、红细胞肾、红细胞心肌梗死、肝实质疾心肌梗死、肝实质疾病、肌肉病病、肌肉病-谷氨酰转肽酶谷氨酰转肽酶肝、肾肝、肾肝实质疾病、酒精中肝实质疾病、酒精中毒毒肌酸激酶肌酸激酶骨骼肌、心脏、平滑骨骼肌、心脏、平滑肌肌心肌梗死、肌肉病心肌梗死、肌肉病肌肉病肌肉病骨骼肌、心肌骨骼肌、心肌醛缩酶醛缩酶胰腺疾病胰腺疾病胰腺胰腺胰蛋白酶（原）胰蛋白酶（原）肝胆疾病肝胆疾病肝、胆管肝、胆管5/-核苷酸酶
12、核苷酸酶有机磷杀虫剂中毒、有机磷杀虫剂中毒、肝实质疾病肝实质疾病肝肝胆碱酯酶胆碱酯酶胰腺疾病胰腺疾病唾液腺、胰腺、卵巢唾液腺、胰腺、卵巢淀粉酶淀粉酶前列腺癌、骨病前列腺癌、骨病前列腺、红细胞前列腺、红细胞酸性磷酸酶酸性磷酸酶骨病、肝胆疾病骨病、肝胆疾病肝、骨、肠粘膜、胎盘、肝、骨、肠粘膜、胎盘、肾肾碱性磷酸酶碱性磷酸酶主主 要要 疾疾 病病主主 要要 来来 源源血血 清清 酶酶常用于临床诊断的血清酶常用于临床诊断的血清酶2 一位一位4岁小女孩岁小女孩Ashanti DiSilva,她患了一种严重联合免她患了一种严重联合免疫缺陷征（疫缺陷征（SCID）的疾病，机体对任何微生物都缺乏）的疾病，机体
13、对任何微生物都缺乏抵抗力，她只能呼吸过滤了的空气，饮用严格消毒的水抵抗力，她只能呼吸过滤了的空气，饮用严格消毒的水和吃严格消毒的食物。和吃严格消毒的食物。病因：腺苷酸脱氨酶（病因：腺苷酸脱氨酶（ADA）基因先天遗传缺陷。）基因先天遗传缺陷。Anderson 和他的同事在和他的同事在 小女小女 孩的孩的T细胞中插入一个正常的细胞中插入一个正常的 ADA基因，将其注入她的血液系统。基因，将其注入她的血液系统。正常的正常的T细胞以每月增长细胞以每月增长25%的速度生的速度生 长，改善了她的免疫功能。长，改善了她的免疫功能。1990年首次基因疗法年首次基因疗法3.3酶在疾病治疗中的应用酶在疾病治疗中的应用1帮助消化帮助消化胃蛋白酶、胰蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和木瓜蛋白酶都可用于帮助消化。2消炎抑菌消炎抑菌溶菌酶、木瓜蛋白酶可缓解炎症，促进消肿；糜蛋白酶可用于外科清创和烧伤病人痂垢的清除以及防治脓胸病人浆膜粘连，雾化吸入可稀释痰液便于咳出等。3防治血栓防治血栓 链激酶、尿激酶和纤溶酶等可溶解血栓，可用于脑血栓，心肌梗塞等疾病的防治。天冬酰胺具有促进血癌生长的作用，利用天冬酰胺酶分解天冬酰胺可抑制血癌细胞的生长。人工合成的6-巯基嘌呤、5-氟尿嘧啶等药物，通过酶的竞争性抑制作用阻碍肿瘤细胞的异常生长，可起到抑制肿瘤的作用。4.治疗肿瘤治疗肿瘤 谢谢观看谢谢观看
