酶在医药方面的应用课件

酶在医药方面的应用据《左传》记载，我们的祖先在2500多年前，就懂得利用麦麹治病，实际上是利用在谷物中生长的各种微生物所产生的酶类进行疾病的治疗，说明酶在医药方面的应用具有悠久的历史。1894年，日本的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，酶在医药领域的用途越来越广泛。随着新型酶种的研究开发，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的发展，将不断扩大酶在医药方面的应用。酶在医药方面的应用用酶进行疾病的诊断用酶进行疾病的预防和治疗用酶制造各种药物用酶进行疾病的诊断酶学诊断是通过酶的催化作用测定体内某些物质的含量及其变化，或者通过体内原有酶活力的变化情况进行疾病诊断的方法。酶学诊断方法包括两个方面，即根据体内原有酶活性的变化和利用酶来测定体内某些物质的含量来诊断某些疾病。由于酶具有专一性强、高效性、作用条件温和等显著的催化特点，酶学诊断已经发展为可靠、简便又快捷的诊断方法。（一）根据体内酶活性的变化诊断疾病酸性磷酸酶酸性磷酸酶是一种在酸性条件下催化磷酸单酯水解生成无机磷酸的水解酶。人血清中酸性磷酸酶的最适PH为5~6，最适作用温度为370C。正常人血清中的酸性磷酸酶来源于骨、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、甲状旁腺功能亢进、红细胞病变等疾病时，患者血清中酸性磷酸酶的活性都会升高。血清中酸性磷酸酶的活性测定可以采用定磷法、测酚法、磷酸麝香草酚酜法、硝基酚磷酸法等。为进一步诊断鉴定血清中增加的酸性磷酸酶是来自前列腺还是来自其他组织器官，可采用某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。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的转移酶类。在疾病诊断方面应用的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)的最适PH为7.4，最适作用温度为370C。谷丙转氨酶，又称为丙氨酸转氨酶，它催化丙氨酸与α-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+α-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α-酮戊二酸进行氨基转移，生成谷氨酸和草酰乙酸。天冬酰胺+α-酮戊二酸谷草转氨酶谷氨酸+草酰乙酸胆碱酯酶胆碱酯酶是催化胆碱酯水解，生成胆碱和有机酸的水解酶。正常情况下，血清中胆碱酯酶对于具体的某个个体来说，基本上维持在一定的范围内（正常值为30~80单位）。但当出现传染性肝炎、肝硬化、风湿、营养不良等病症时，血清中胆碱酯酶的活性下降。胆碱酯酶的活性通常采用羟胺显色法测定。在人体的正常细胞内（除了生殖细胞和干细胞等以外）。端粒酶的生物合成和酶活性都受到抑制。而在癌细胞中却可明显的检测到端粒酶的活性。因此可以通过测定体细胞内端粒酶的活性，诊断细胞是否发生了癌变。端粒酶的活性检测通常采用端粒重复序列扩增法（TRAP)。

（二）用酶测定体液中某些物质的变化诊断疾病利用葡萄糖氧化酶检测葡萄糖含量，进行糖尿病诊断葡萄糖氧化酶是一种催化葡萄糖与氧反应生成葡萄糖酸和过氧化氢的氧化还原酶。葡萄糖+O2

葡萄糖氧化酶葡萄糖酸+H2O2

测定时取一定量的血液或尿液样本，加入适量的葡萄糖氧化酶，在一定条件下反应一段时间，然后测定反应液中生成的葡萄糖酸的量，计算出葡萄糖的量；也可以通过氧电极或铂电极测定氧的消耗量，而得出葡萄糖的量，从而作为糖尿病临床诊断的依据。血糖仪二.用酶进行疾病的预防和治疗

蛋白酶（多酶片）三.用酶制造各种药物

用酶制造各种药物，即用酶的催化作用将前体物质转变为药物的技术过程称为药物的酶法生产。酶在药物制造方面的应用日益增多。现已有不少药物包括一些贵重药物都是由酶法生产的。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的抗生素。该类抗生素可以通过青霉素酰化酶的作用，改变其侧链基团而获得具有新的抗菌特性及有抗β—内酰胺酶能力的新型抗生素。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的生产上有重要作用的一种酶。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)，又可以催化酰基化反应，由6-APA合成新型青霉素或由7-ACA合成新型头孢霉素。天然发酵生成的青霉素有两种，一为青霉素G，另一为青霉素V。通过青霉素酰化酶作用，可以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。β—酪氨酸酶制造多巴Β—酪氨酸酶可催化L-酪氨酸氧化，生成二羟基丙氨酸（DOPA,多巴）。多巴可以用于减轻帕金森综合症

β—酪氨酸酶==========

L-酪氨酸多巴核苷磷酸化酶制造阿糖腺苷

核苷中的核糖被阿拉伯糖取代可以形成阿糖苷。阿糖苷具有抗癌和抗病毒的作用，是令人注目的药物。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，而阿糖尿苷可以通过化学方法转化而成。由阿糖尿苷生成阿糖腺苷的反应分两步完成。首先，阿糖尿苷在尿苷磷酸化酶的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的作用下与腺嘌呤生成阿糖腺苷。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（polynucleotidephosphorylase,PNP）又称为多核苷酸核苷酰转移酶（polynucleotidenucleotidyltransferase,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的多核苷酸。反应如下。nNDP====RNAn+nPiRNAn+核苷二磷酸==RNAn+1+磷酸该酶可以催化肌苷酸聚合生成聚肌苷酸（polyI）,也可以催化胞苷酸聚合生