酶在醫(yī)學方面的應(yīng)用

1、酶在醫(yī)學方面中的應(yīng)用姓名姓名 ：智朋飛：智朋飛學號學號:20131305101042 現(xiàn)代分子生物學認為生物活動的正常進行都依賴于機體內(nèi)部生化反應(yīng)的平衡和穩(wěn)定，這種復雜而有序的生化反應(yīng)需要酶來催化調(diào)節(jié)，以控制體內(nèi)代謝的正常進行。 因此，一旦疾病發(fā)生，究其根本原因都與酶有直接或間接的關(guān)系。機體內(nèi)部發(fā)生的疾病，往往由于酶的功能失調(diào)，把酶作為藥物，補充酶的不足，或調(diào)整酶的作用，可以達到治療的目的；在某些疾病中個別酶過表達，這些酶可以作為治療的靶標。前言前言酶在疾病診斷方面的應(yīng)用酶在疾病診斷方面的應(yīng)用 1、酶的診斷 根據(jù)體內(nèi)原有酶活力的變化來診斷疾病的方法，稱為酶的診斷。 2、診斷用酶 利用酶作為試劑

2、，來測定體內(nèi)與疾病有關(guān)的代謝物質(zhì)的濃度變化，利用該物質(zhì)濃度的變化程度作為診斷某種疾病及其病情嚴重程度的重要指標。酶作為診斷指標酶作為診斷指標用酶作為診斷試劑用酶作為診斷試劑 栓溶酶類與心血管疾病栓溶酶類與心血管疾病酶在疾病治療方面的應(yīng)用酶在疾病治療方面的應(yīng)用 1）在機體內(nèi)的生理條件下具有較高活力和穩(wěn)定性； 2）對底物有較高親和力,不受產(chǎn)物和體液中正常成分抑制； 3）在體內(nèi)有較長的半衰期，可緩慢地被分解或排出體外； 4）酶制劑純度高，不含其它毒性物質(zhì)，來自非致病性酶源。藥用酶的一般要求藥用酶的一般要求1 1、什么是、什么是HCVHCV 肝炎是一種危害性非常嚴重的疾病。分為甲肝（肝炎是一種危害性非

3、常嚴重的疾病。分為甲肝（HAVHAV）、乙）、乙肝肝(HBV)(HBV)和丙肝和丙肝(HCV)(HCV)。甲肝、乙肝已經(jīng)有各自的疫苗，因此得。甲肝、乙肝已經(jīng)有各自的疫苗，因此得到了有效的控制。到了有效的控制。 HCVHCV病毒是一種正鏈病毒是一種正鏈RNARNA病毒，變異率很高，潛伏期非常長，病毒，變異率很高，潛伏期非常長，毒性很高。毒性很高。 美國美國NIHNIH：未來：未來2020年內(nèi)年內(nèi)HCVHCV感染將成為肝衰竭和肝癌的主要感染將成為肝衰竭和肝癌的主要因素，將其列為因素，將其列為“對患者的健康和生命危害極大，嚴重威脅社對患者的健康和生命危害極大，嚴重威脅社會和公共衛(wèi)生會和公共衛(wèi)生”的疾

4、病。的疾病。 酶在丙肝（酶在丙肝（HCVHCV）治療中的應(yīng)用）治療中的應(yīng)用2 2、NS3NS3抑制劑與丙肝治療抑制劑與丙肝治療 Victrelis Victrelis（主要成分為（主要成分為BoceprevirBoceprevir，分子式，分子式C C2727H H4444N N5 5O O5 5，20112011年年5 5月獲月獲FDAFDA批準上市），成為治療丙肝的首個有效藥物。批準上市），成為治療丙肝的首個有效藥物。 NS3NS3：一種絲氨酸蛋白酶。是：一種絲氨酸蛋白酶。是HCVHCV病毒復制酶的重要組成病毒復制酶的重要組成部分，是部分，是HCV RNAHCV RNA復制時復制時RNAR

5、NA進入復制酶核心部位的進入復制酶核心部位的“必經(jīng)之必經(jīng)之路路”。 BoceprevirBoceprevir是一種小分子蛋白酶抑制劑，能以類似于底是一種小分子蛋白酶抑制劑，能以類似于底物的方式與物的方式與NS3NS3結(jié)合，結(jié)合之后可捕獲結(jié)合，結(jié)合之后可捕獲NS3NS3活性部位的絲氨酸活性部位的絲氨酸部分，起酮酰胺上羰基碳與絲氨酸共價結(jié)合，從而阻止了病部分，起酮酰胺上羰基碳與絲氨酸共價結(jié)合，從而阻止了病毒毒RNARNA進入核心酶，抑制病毒復制，達到治療丙肝的目的。進入核心酶，抑制病毒復制，達到治療丙肝的目的。3 3、NS5BNS5B與丙肝治療與丙肝治療 NS5B NS5B：HCVHCV病毒復制酶

6、的核心部分，以原病毒復制酶的核心部分，以原RNARNA為模板合成一為模板合成一條反鏈條反鏈RNARNA，在以此，在以此RNARNA為模板合成一條正鏈為模板合成一條正鏈RNARNA，完成病毒復制。，完成病毒復制。 NS5B NS5B 氮端開始的氮端開始的530530多個氨基酸構(gòu)成其催化中心。形狀如多個氨基酸構(gòu)成其催化中心。形狀如人右手掌，分為拇指區(qū)、手指區(qū)和手掌區(qū)。人右手掌，分為拇指區(qū)、手指區(qū)和手掌區(qū)。 手指區(qū)和拇指區(qū)是調(diào)控該酶與手指區(qū)和拇指區(qū)是調(diào)控該酶與RNARNA相互作用的區(qū)域，手指相互作用的區(qū)域，手指區(qū)與拇指區(qū)由兩條區(qū)與拇指區(qū)由兩條looploop區(qū)域連接起來，通過區(qū)域連接起來，通過loo

7、ploop的調(diào)節(jié)，當手的調(diào)節(jié)，當手指區(qū)和拇指區(qū)處于關(guān)閉狀態(tài)時，將催化指區(qū)和拇指區(qū)處于關(guān)閉狀態(tài)時，將催化HCV RNAHCV RNA復制。目前已復制。目前已經(jīng)設(shè)計出了多種經(jīng)設(shè)計出了多種NS5BNS5B的別夠抑制劑，通過與的別夠抑制劑，通過與NS5BNS5B上的別構(gòu)位點上的別構(gòu)位點結(jié)合，從而使其手指區(qū)與拇指區(qū)不能關(guān)閉，從而抑制結(jié)合，從而使其手指區(qū)與拇指區(qū)不能關(guān)閉，從而抑制HCVHCV復制，復制，達到治療達到治療HCVHCV的作用的作用 淀粉樣蛋白前體基因和早老素基因等的突變，導致淀粉樣蛋白前體基因和早老素基因等的突變，導致-淀粉淀粉樣蛋白樣蛋白 （AA）異常分泌和產(chǎn)生過多，在腦組織內(nèi)沉積，對周）異

8、常分泌和產(chǎn)生過多，在腦組織內(nèi)沉積，對周圍的突觸和神經(jīng)元具有毒性作用，可破壞突觸膜，最終引起神圍的突觸和神經(jīng)元具有毒性作用，可破壞突觸膜，最終引起神經(jīng)細胞死亡。經(jīng)細胞死亡。AA沉積導致沉積導致ADAD的其他病理變化，是的其他病理變化，是ADAD發(fā)病的核心發(fā)病的核心環(huán)節(jié)。環(huán)節(jié)。 淀粉樣前體蛋白由淀粉樣前體蛋白由-分泌酶裂解形成分泌酶裂解形成APPSAPPS，是一種神經(jīng)，是一種神經(jīng)營養(yǎng)性物質(zhì)；而細胞還存在營養(yǎng)性物質(zhì)；而細胞還存在-分泌酶和分泌酶和-分泌酶，淀粉樣肽分泌酶，淀粉樣肽先是由先是由-分泌酶在淀粉樣前體蛋白分泌酶在淀粉樣前體蛋白671671位點切開，生成位點切開，生成AA的的N N端，再被端

9、，再被-分泌酶在分泌酶在713-716713-716附近位點裂解，產(chǎn)生附近位點裂解，產(chǎn)生A40-42A40-42，A42A42就是就是ADAD的元兇。的元兇。 酶在老年癡呆（酶在老年癡呆（ADAD）治療中的應(yīng)用）治療中的應(yīng)用 淀美國格蘭史克公司開發(fā)出了可口服的淀美國格蘭史克公司開發(fā)出了可口服的-分泌酶抑制劑，分泌酶抑制劑，可特異與可特異與-分泌酶催化部位的兩個天冬氨酸殘基結(jié)合，從而將分泌酶催化部位的兩個天冬氨酸殘基結(jié)合，從而將其抑制。其抑制。 中藥成分姜黃素，也可抑制中藥成分姜黃素，也可抑制-分泌酶活性，從而對分泌酶活性，從而對ADAD有有一定的療效。一定的療效。1 1、什么是糖尿病、什么是糖

10、尿病 酶在糖尿病治療中的應(yīng)用酶在糖尿病治療中的應(yīng)用 糖尿病分為糖尿病分為1 1型糖尿病和型糖尿病和2 2型糖尿病。型糖尿病。 1 1型糖尿病是一種自身免疫疾病，常見于青少年，遺傳原因。型糖尿病是一種自身免疫疾病，常見于青少年，遺傳原因。但不常見，只占總糖尿病病例的但不常見，只占總糖尿病病例的5%5%到到10%10%。 2 2型糖尿病是我們常見的糖尿病，占患者總數(shù)的型糖尿病是我們常見的糖尿病，占患者總數(shù)的90%90%以上。以上。病因：胰島素分泌不足或完全喪失；胰島素抵抗。病因：胰島素分泌不足或完全喪失；胰島素抵抗。 無論是無論是1 1型還是型還是2 2型糖尿病，都會導致血液中的葡萄糖無法型糖尿病

11、，都會導致血液中的葡萄糖無法被利用，進而引發(fā)糖、蛋白質(zhì)、脂肪、水和電解質(zhì)等一系列代被利用，進而引發(fā)糖、蛋白質(zhì)、脂肪、水和電解質(zhì)等一系列代謝紊亂綜合征。謝紊亂綜合征。2 2、胰島素抵抗導致糖尿病、胰島素抵抗導致糖尿病 胰島素抵抗：機體細胞對胰島素不敏感。原因：胰島素受胰島素抵抗：機體細胞對胰島素不敏感。原因：胰島素受體損傷。體損傷。 酪氨酸蛋白磷酸酶酪氨酸蛋白磷酸酶1B1B（PTP1BPTP1B）在胰島素信號轉(zhuǎn)導通路中是）在胰島素信號轉(zhuǎn)導通路中是一種關(guān)鍵酶，在通路中是負調(diào)控作用。一種關(guān)鍵酶，在通路中是負調(diào)控作用。 胰島素受體可以發(fā)生自磷酸化從而啟動下游信號。胰島素受體可以發(fā)生自磷酸化從而啟動下游

12、信號。PTP1BPTP1B是是胰島素受體自磷酸化的抑制酶。胰島素與胰島素受體胰島素受體自磷酸化的抑制酶。胰島素與胰島素受體亞基結(jié)亞基結(jié)合，改變合，改變亞基構(gòu)象隨之產(chǎn)生亞基構(gòu)象隨之產(chǎn)生PTP1BPTP1B的解除酶的解除酶蛋白酪氨酸酯酶，蛋白酪氨酸酯酶，是是PTP1BPTP1B對胰島素受體的自磷酸化抑制解除，胰島素受體自磷酸對胰島素受體的自磷酸化抑制解除，胰島素受體自磷酸化發(fā)生，產(chǎn)生下游信號通路?；l(fā)生，產(chǎn)生下游信號通路。3 3、在腸道中控制血糖、在腸道中控制血糖 - -葡萄糖苷酶抑制劑是一類以延緩腸道碳水化合物吸收而葡萄糖苷酶抑制劑是一類以延緩腸道碳水化合物吸收而達到治療糖尿病的口服降糖藥物。達到治療糖尿病的口服降糖藥物。-葡萄糖苷酶抑制劑是比較葡萄糖苷酶抑制劑是比較成熟的治療糖尿病藥物，已廣泛應(yīng)用于臨床。成熟的治療糖尿病藥物，已廣泛應(yīng)用于臨床。 其作用機制為：競爭其作用機制為：競爭性抑制位于小腸的各種性抑制位于小腸的各種-葡萄糖苷酶，使淀粉類分葡萄糖苷酶，使淀粉類分解為葡萄糖的速度減慢，解為葡萄糖的速度減慢，從而減緩腸道內(nèi)葡萄糖的從而減緩腸道內(nèi)葡萄糖的吸收，降低餐后高血糖