酶在医学方面的应用课件

酶在医学方面中的应用深圳大学糖尿病基础与临床研究所深圳大学糖尿病基础与临床研究所Shenzhen University Diabetes Center（SUDC）酶在医学方面中的应用1主要内容主要内容1.1.前言前言2.2.酶与某些疾病的发生酶与某些疾病的发生3.3.酶用于疾病诊断酶用于疾病诊断4.4.酶用于疾病治疗酶用于疾病治疗5.5.酶固定化用于新型药物设计酶固定化用于新型药物设计和药物筛选和药物筛选6.6.总结总结主要内容1.前言2 现代分子生物学认为生物活动的正常进行都依赖于机体内部生化反应的平衡和稳定，这种复杂而有序的生化反应需要酶来催化调节，以控制体内代谢的正常进行。因此，一旦疾病发生，究其根本原因都与酶有直接或间接的关系。机体内部发生的疾病，往往由于酶的功能失调，把酶作为药物，补充酶的不足，或调整酶的作用，可以达到治疗的目的；在某些疾病中个别酶过表达，这些酶可以作为治疗的靶标。前言前言 现代分子生物学认为生物活动的正常进行都依赖于机体内部3一、酶与某些疾病的发生一、酶与某些疾病的发生一、酶与某些疾病的发生4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。1.酪氨酸酶缺陷酪氨酸酶缺陷白化病白化病皮肤乳白色，毛发淡黄或银白色，瞳孔淡红，虹膜淡灰或淡红，半透52.2.胱硫醚合成酶缺陷胱硫醚合成酶缺陷同型胱氨酸尿症同型胱氨酸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。2.胱硫醚合成酶缺陷同型胱氨酸尿症多发性血栓形成，晶体6智力低下，智力低下，60%60%患患儿有脑电图异常，儿有脑电图异常，头发细黄，皮肤色头发细黄，皮肤色淡和虹膜淡黄色，淡和虹膜淡黄色，惊厥，尿有惊厥，尿有“发霉发霉”臭味或鼠尿味。臭味或鼠尿味。3.3.苯丙氨酸羟化酶缺陷苯丙氨酸羟化酶缺陷苯丙酮酸尿症苯丙酮酸尿症智力低下，60%患儿有脑电图异常，头发细黄，皮肤色淡和虹膜淡7二、酶与疾病诊断二、酶与疾病诊断二、酶与疾病诊断8酶在疾病诊断方面的应用酶在疾病诊断方面的应用 1、酶的诊断根据体内原有酶活力的变化来诊断疾病的方法，称为酶的诊断。2、诊断用酶利用酶作为试剂，来测定体内与疾病有关的代谢物质的浓度变化，利用该物质浓度的变化程度作为诊断某种疾病及其病情严重程度的重要指标。酶在疾病诊断方面的应用 1、酶的诊断9酶酶疾病与疾病与酶酶活力活力变化化淀粉淀粉酶酶(AMSAMS)胰胰脏疾病，疾病，肾脏疾病疾病时升高；肝病升高；肝病时下降下降胆碱胆碱酯酶酶肝病、肝硬化、有机磷中毒、肝病、肝硬化、有机磷中毒、风湿等，活力下降湿等，活力下降酸性磷酸酸性磷酸酶酶(ACPACP)前列腺癌、肝炎、前列腺癌、肝炎、红血球病血球病变时，活力升高，活力升高碱性磷酸碱性磷酸酶酶(ALP)(ALP)佝佝偻病、病、软骨化病、骨瘤、甲状旁腺亢骨化病、骨瘤、甲状旁腺亢进，活力升高；，活力升高；软骨骨发育不全，活力下降育不全，活力下降谷丙谷丙/谷草转氨酶谷草转氨酶肝病、心肌梗塞等，活力升高肝病、心肌梗塞等，活力升高-谷氨谷氨酰转肽酶酶原原/继发性肝癌，活力性肝癌，活力200U200U以上，阻塞性黄疸、肝硬化、胆道癌等，血清以上，阻塞性黄疸、肝硬化、胆道癌等，血清酶酶活升高活升高醛縮縮酶酶急性急性传染性肝炎、心肌梗塞，血清中染性肝炎、心肌梗塞，血清中酶酶活力活力显著升高著升高胃蛋白胃蛋白酶酶胃癌，活力升高；十二指胃癌，活力升高；十二指肠溃疡，活力下降，活力下降磷酸葡糖磷酸葡糖变位位酶酶肝炎、癌症，活力升高肝炎、癌症，活力升高乳酸脱乳酸脱氢酶酶(LDH)(LDH)肝癌、急性肝炎、心肌梗塞，活力肝癌、急性肝炎、心肌梗塞，活力显著升高；肝硬化，活力正常著升高；肝硬化，活力正常端粒端粒酶酶癌癌细胞中含有端粒胞中含有端粒酶酶，正常体，正常体细胞内没有端粒胞内没有端粒酶酶活性活性山梨醇脱山梨醇脱氢酶酶（SDHSDH）急性肝炎，活力急性肝炎，活力显著提高著提高脂肪脂肪酶酶(LPSLPS)急性胰腺炎，活力明急性胰腺炎，活力明显增高，胰腺癌、胆管炎患者，活力升高增高，胰腺癌、胆管炎患者，活力升高肌酸磷酸激肌酸磷酸激酶酶（CKCK）心肌梗塞，活力心肌梗塞，活力显著升高；肌炎、肌肉著升高；肌炎、肌肉创伤，活力升高，活力升高羟基丁酸脱基丁酸脱氢酶酶心肌梗塞、心肌炎，活力增高心肌梗塞、心肌炎，活力增高磷酸己糖异构磷酸己糖异构酶酶急性肝炎，活力极度升高；心肌梗塞、急性急性肝炎，活力极度升高；心肌梗塞、急性肾炎，炎，脑溢血，活力明溢血，活力明显升高升高鸟氨酸氨基甲氨酸氨基甲酰转移移酶酶(OCT)(OCT)急性肝炎，活力急速增高；肝癌，活力明急性肝炎，活力急速增高；肝癌，活力明显升高升高乳酸脱乳酸脱氢酶酶同工同工酶酶心肌梗塞、心肌梗塞、恶性性贫血，白血病、肌肉萎血，白血病、肌肉萎缩，白血病、淋巴肉瘤、肺癌，白血病、淋巴肉瘤、肺癌，转移性肝癌、移性肝癌、结肠癌，肝炎、原癌，肝炎、原发性肝癌、脂肪肝、性肝癌、脂肪肝、LDHLDH4 4增高增高葡萄糖氧化葡萄糖氧化酶酶测定血糖含量，定血糖含量，诊断糖尿病断糖尿病亮氨酸氨亮氨酸氨肽酶酶（LAPLAP）肝癌、阴道癌、阻塞性黄疸，活力明肝癌、阴道癌、阻塞性黄疸，活力明显升高升高酶作为诊断指标酶作为诊断指标酶疾病与酶活力变化淀粉酶(AMS)胰脏疾病，肾脏疾病时升高；10用酶作为诊断试剂用酶作为诊断试剂 酶测定的物质用 途葡萄糖氧化酶葡萄糖测定血糖、尿糖，诊断糖尿病葡萄糖氧化酶+过氧化物酶葡萄糖测定血糖、尿糖，诊断糖尿病尿素酶尿素测定血液、尿液中尿素的量，诊断肝脏、肾脏病变谷氨酰胺酶谷氨酰胺测定脑脊液中谷氨酰胺的量，诊断肝昏迷、肝硬化胆固醇氧化酶胆固醇测定胆固醇含量，诊断高血脂等DNA聚合酶基因通过基因扩增，基因测序，诊断基因变异、检测癌基因用酶作为诊断试剂 酶测定的物质用 11体检表中有关酶的选项体检表中有关酶的选项体检表中有关酶的选项12三、酶与疾病治疗三、酶与疾病治疗三、酶与疾病治疗13春秋战国时期已知用麴（曲）治疗消化不良的疾病。药用酶用酶来治疗疾病最早是以淀粉酶为代表的各类口服消化用酶。1952年，Innerfield将结晶胰蛋白酶静脉注射治疗脉管炎获得成功。酶用于治疗疾病的发展历史酶用于治疗疾病的发展历史春秋战国时期已知用麴（曲）治疗消化不良的疾病。酶用于治疗疾病14栓溶酶类与心血管疾病栓溶酶类与心血管疾病栓溶酶类与心血管疾病15溶菌酶溶菌酶溶菌酶16凝血酶凝血酶凝血酶17酶酶在疾病治在疾病治疗方面的方面的应用用酶酶 名名来来 源源用用 途途淀粉淀粉酶酶胰胰脏、麦芽、微生物、麦芽、微生物治治疗消化不良，食欲不振消化不良，食欲不振蛋白蛋白酶酶胰胰脏、胃、植物、微生物、胃、植物、微生物治治疗消化不良，食欲不振，消炎，消消化不良，食欲不振，消炎，消肿，创愈，降愈，降压脂肪脂肪酶酶胰胰脏、微生物、微生物治治疗消化不良，食欲不振消化不良，食欲不振纤维素素酶酶霉菌霉菌治治疗消化不良，食欲不振消化不良，食欲不振溶菌溶菌酶酶蛋清、蛋清、细菌菌治治疗各种各种细菌性和病毒性疾病菌性和病毒性疾病尿激尿激酶酶人尿人尿治治疗心肌梗塞，心肌梗塞，结膜下出血，黄斑部出血膜下出血，黄斑部出血链激激酶酶链球菌球菌治治疗血栓性静脉炎，咳痰，血血栓性静脉炎，咳痰，血肿，下出血，骨折，下出血，骨折青霉素青霉素酶酶蜡状芽蜡状芽孢杆菌杆菌治治疗青霉素引起的青霉素引起的变态反反应L-L-天冬天冬酰胺胺酶酶大大肠杆菌杆菌治治疗白血病白血病超氧化物歧化超氧化物歧化酶酶微生物，植物，微生物，植物，动物物预防防辐射射损伤，治，治疗红斑狼斑狼疮，皮肌炎，皮肌炎，结肠炎炎凝血凝血酶酶动物，蛇，物，蛇，细菌，酵母等菌，酵母等治治疗各种出血病各种出血病胶原胶原酶酶细菌菌分解胶原，消炎，化分解胶原，消炎，化脓，脱痂，治，脱痂，治疗溃疡右旋糖右旋糖酐酶酶微生物微生物预防防龋齿 胆碱胆碱酯酶酶细菌菌治治疗皮肤病，支气管炎，气喘皮肤病，支气管炎，气喘溶溶纤酶酶蚯蚓蚯蚓溶血栓溶血栓弹性蛋白性蛋白酶酶胰胰脏治治疗动脉硬化，降血脂脉硬化，降血脂核糖核酸核糖核酸酶酶胰胰脏抗感染，祛痰，治肝癌抗感染，祛痰，治肝癌尿酸尿酸酶酶牛牛肾治治疗痛痛风酶在疾病治疗方面的应用酶 名来 源用181）在机体内的生理条件下具有较高活力和稳定性；2）对底物有较高亲和力,不受产物和体液中正常成分抑制；3）在体内有较长的半衰期，可缓慢地被分解或排出体外；4）酶制剂纯度高，不含其它毒性物质，来自非致病性酶源。药用酶的一般要求药用酶的一般要求药用酶的一般要求19酶与疾病治疗举例酶与疾病治疗举例酶与疾病治疗举例201 1、什么是、什么是HCVHCV 肝炎是一种危害性非常严重的疾病。分为甲肝（肝炎是一种危害性非常严重的疾病。分为甲肝（HAVHAV）、乙）、乙肝肝(HBV)(HBV)和丙肝和丙肝(HCV)(HCV)。甲肝、乙肝已经有各自的疫苗，因此得。甲肝、乙肝已经有各自的疫苗，因此得到了有效的控制。到了有效的控制。HCV HCV病毒是一种正链病毒是一种正链RNARNA病毒，变异率很高，潜伏期非常长，病毒，变异率很高，潜伏期非常长，毒性很高。毒性很高。美国美国NIHNIH：未来：未来2020年内年内HCVHCV感染将成为肝衰竭和肝癌的主要感染将成为肝衰竭和肝癌的主要因素，将其列为因素，将其列为“对患者的健康和生命危害极大，严重威胁社对患者的健康和生命危害极大，严重威胁社会和公共卫生会和公共卫生”的疾病。的疾病。（一）（一）酶在丙肝（酶在丙肝（HCVHCV）治疗中的应用）治疗中的应用1、什么是HCV 肝炎是一种危害性非常严重的疾病。分为212 2、NS3NS3抑制剂与丙肝治疗抑制剂与丙肝治疗 Victrelis Victrelis（主要成分为（主要成分为BoceprevirBoceprevir，分子式，分子式C C2727H H4444N N5 5O O5 5，20112011年年5 5月获月获FDAFDA批准上市），成为治疗丙肝的首个有效药物。批准上市），成为治疗丙肝的首个有效药物。NS3 NS3：一种丝氨酸蛋白酶。是：一种丝氨酸蛋白酶。是HCVHCV病毒复制酶的重要组成病毒复制酶的重要组成部分，是部分，是HCV RNAHCV RNA复制时复制时RNARNA进入复制酶核心部位的进入复制酶核心部位的“必经之必经之路路”。Boceprevir Boceprevir是一种小分子蛋白酶抑制剂，能以类似于底是一种小分子蛋白酶抑制剂，能以类似于底物的方式与物的方式与NS3NS3结合，结合之后可捕获结合，结合之后可捕获NS3NS3活性部位的丝氨酸活性部位的丝氨酸部分，起酮酰胺上羰基碳与丝氨酸共价结合，从而阻止了病部分，起酮酰胺上羰基碳与丝氨酸共价结合，从而阻止了病毒毒RNARNA进入核心酶，抑制病毒复制，达到治疗丙肝的目的。进入核心酶，抑制病毒复制，达到治疗丙肝的目的。2、NS3抑制剂与丙肝治疗 Victrelis（主要223 3、NS5BNS5B与丙肝治疗与丙肝治疗 NS5B NS5B：HCVHCV病毒复制酶的核心部分，以原病毒复制酶的核心部分，以原RNARNA为模板合成一为模板合成一条反链条反链RNARNA，在以此，在以此RNARNA为模板合成一条正链为模板合成一条正链RNARNA，完成病毒复制。，完成病毒复制。NS5B NS5B 氮端开始的氮端开始的530530多个氨基酸构成其催化中心。形状如多个氨基酸构成其催化中心。形状如人右手掌，分为拇指区、手指区和手掌区。人右手掌，分为拇指区、手指区和手掌区。手指区和拇指区是调控该酶与手指区和拇指区是调控该酶与RNARNA相互作用的区域，手指相互作用的区域，手指区与拇指区由两条区与拇指区由两条looploop区域连接起来，通过区域连接起来，通过looploop的调节，当手的调节，当手指区和拇指区处于关闭状态时，将催化指区和拇指区处于关闭状态时，将催化HCV RNAHCV RNA复制。目前已复制。目前已经设计出了多种经设计出了多种NS5BNS5B的别够抑制剂，通过与的别够抑制剂，通过与NS5BNS5B上的别构位点上的别构位点结合，从而使其手指区与拇指区不能关闭，从而抑制结合，从而使其手指区与拇指区不能关闭，从而抑制HCVHCV复制，复制，达到治疗达到治疗HCVHCV的作用的作用3、NS5B与丙肝治疗 NS5B：HCV病毒复制酶的核23几种几种NS5BNS5B别构抑制药物与别构抑制药物与NS5BNS5B的作用的作用 几种NS5B别构抑制药物与NS5B的作用 241 1、ADAD是如何发生的是如何发生的 淀粉样蛋白前体基因和早老素基因等的突变，导致淀粉样蛋白前体基因和早老素基因等的突变，导致-淀粉淀粉样蛋白样蛋白（AA）异常分泌和产生过多，在脑组织内沉积，对周）异常分泌和产生过多，在脑组织内沉积，对周围的突触和神经元具有毒性作用，可破坏突触膜，最终引起神围的突触和神经元具有毒性作用，可破坏突触膜，最终引起神经细胞死亡。经细胞死亡。AA沉积导致沉积导致ADAD的其他病理变化，是的其他病理变化，是ADAD发病的核心发病的核心环节。环节。淀粉样前体蛋白由淀粉样前体蛋白由-分泌酶裂解形成分泌酶裂解形成APPSAPPS，是一种神经，是一种神经营养性物质；而细胞还存在营养性物质；而细胞还存在-分泌酶和分泌酶和-分泌酶，淀粉样肽分泌酶，淀粉样肽先是由先是由-分泌酶在淀粉样前体蛋白分泌酶在淀粉样前体蛋白671671位点切开，生成位点切开，生成AA的的N N端，再被端，再被-分泌酶在分泌酶在713-716713-716附近位点裂解，产生附近位点裂解，产生A40-42A40-42，A42A42就是就是ADAD的元凶。的元凶。（二）（二）酶在老年痴呆（酶在老年痴呆（ADAD）治疗中的应用）治疗中的应用1、AD是如何发生的 淀粉样蛋白前体基因和早老素基因等25 淀美国格兰史克公司开发出了可口服的淀美国格兰史克公司开发出了可口服的-分泌酶抑制剂，分泌酶抑制剂，可特异与可特异与-分泌酶催化部位的两个天冬氨酸残基结合，从而将分泌酶催化部位的两个天冬氨酸残基结合，从而将其抑制。其抑制。中药成分姜黄素，也可抑制中药成分姜黄素，也可抑制-分泌酶活性，从而对分泌酶活性，从而对ADAD有有一定的疗效。一定的疗效。淀美国格兰史克公司开发出了可口服的-分泌酶抑制剂，261 1、什么是糖尿病、什么是糖尿病（三）（三）酶在糖尿病治疗中的应用酶在糖尿病治疗中的应用 糖尿病分为糖尿病分为1 1型糖尿病和型糖尿病和2 2型糖尿病。型糖尿病。1 1型糖尿病是一种自身免疫疾病，常见于青少年，遗传原因。型糖尿病是一种自身免疫疾病，常见于青少年，遗传原因。但不常见，只占总糖尿病病例的但不常见，只占总糖尿病病例的5%5%到到10%10%。2 2型糖尿病是我们常见的糖尿病，占患者总数的型糖尿病是我们常见的糖尿病，占患者总数的90%90%以上。以上。病因：胰岛素分泌不足或完全丧失；胰岛素抵抗。病因：胰岛素分泌不足或完全丧失；胰岛素抵抗。无论是无论是1 1型还是型还是2 2型糖尿病，都会导致血液中的葡萄糖无法型糖尿病，都会导致血液中的葡萄糖无法被利用，进而引发糖、蛋白质、脂肪、水和电解质等一系列代被利用，进而引发糖、蛋白质、脂肪、水和电解质等一系列代谢紊乱综合征。谢紊乱综合征。1、什么是糖尿病（三）酶在糖尿病治疗中的应用 糖尿病272 2、胰岛素抵抗导致糖尿病、胰岛素抵抗导致糖尿病 胰岛素抵抗：机体细胞对胰岛素不敏感。原因：胰岛素受胰岛素抵抗：机体细胞对胰岛素不敏感。原因：胰岛素受体损伤。体损伤。酪氨酸蛋白磷酸酶酪氨酸蛋白磷酸酶1B1B（PTP1BPTP1B）在胰岛素信号转导通路中是）在胰岛素信号转导通路中是一种关键酶，在通路中是负调控作用。一种关键酶，在通路中是负调控作用。胰岛素受体可以发生自磷酸化从而启动下游信号。胰岛素受体可以发生自磷酸化从而启动下游信号。PTP1BPTP1B是是胰岛素受体自磷酸化的抑制酶。胰岛素与胰岛素受体胰岛素受体自磷酸化的抑制酶。胰岛素与胰岛素受体亚基结亚基结合，改变合，改变亚基构象随之产生亚基构象随之产生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对胰岛素受体的自磷酸化抑制解除，胰岛素受体自磷酸对胰岛素受体的自磷酸化抑制解除，胰岛素受体自磷酸化发生，产生下游信号通路。化发生，产生下游信号通路。2、胰岛素抵抗导致糖尿病 胰岛素抵抗：机体细胞对胰岛素28 联麦氧钒（联麦氧钒（BMOVBMOV）可以与）可以与PTP1BPTP1B特异结合，影响其活性，将特异结合，影响其活性，将其抑制。作用机理如下：其抑制。作用机理如下：距离催化微点距离催化微点Cys215Cys215残基残基2nm2nm处存在一个变构抑制位点，联处存在一个变构抑制位点，联麦钒在此位点结合其螺旋麦钒在此位点结合其螺旋33和和66，限制了，限制了PTP1B WPDPTP1B WPD套环的构套环的构象变化（对抑制自磷酸化起决定作用），将其活性抑制。象变化（对抑制自磷酸化起决定作用），将其活性抑制。联麦氧钒的作用机制 联麦氧钒（BMOV）可以与PTP1B特异结合，影响其293 3、在肠道中控制血糖、在肠道中控制血糖 -葡萄糖苷酶抑制剂是一类以延缓肠道碳水化合物吸收而葡萄糖苷酶抑制剂是一类以延缓肠道碳水化合物吸收而达到治疗糖尿病的口服降糖药物。达到治疗糖尿病的口服降糖药物。-葡萄糖苷酶抑制剂是比较葡萄糖苷酶抑制剂是比较成熟的治疗糖尿病药物，已广泛应用于临床。成熟的治疗糖尿病药物，已广泛应用于临床。其作用机制为：竞争其作用机制为：竞争性抑制位于小肠的各种性抑制位于小肠的各种-葡萄糖苷酶，使淀粉类分葡萄糖苷酶，使淀粉类分解为葡萄糖的速度减慢，解为葡萄糖的速度减慢，从而减缓肠道内葡萄糖的从而减缓肠道内葡萄糖的吸收，降低餐后高血糖。吸收，降低餐后高血糖。3、在肠道中控制血糖 -葡萄糖苷酶抑制剂是一类以延缓30 -葡萄糖苷酶抑制剂作为调节血糖的葡萄糖苷酶抑制剂作为调节血糖的药物，与其它药物配合治疗糖尿病。药物，与其它药物配合治疗糖尿病。有了有了-葡萄糖苷酶抑制剂，糖尿病患葡萄糖苷酶抑制剂，糖尿病患者可以开口大吃了者可以开口大吃了！连任了，我再吃 -葡萄糖苷酶抑制剂作为调节血糖的药物，与其它药物配31（四）（四）酶在白血病治疗中的应用酶在白血病治疗中的应用 L-L-天冬酰胺酶能将血清中的天冬酰胺水解为天冬氨酸和氨，天冬酰胺酶能将血清中的天冬酰胺水解为天冬氨酸和氨，而天冬酰胺是细胞合成蛋白质及增殖生长所必需的氨基酸。而天冬酰胺是细胞合成蛋白质及增殖生长所必需的氨基酸。正常细胞有自身合成门冬酰胺的功能，而急性淋巴细胞白正常细胞有自身合成门冬酰胺的功能，而急性淋巴细胞白血病等肿瘤细胞则无此功能。血病等肿瘤细胞则无此功能。因而当外来天冬酰胺酶使天冬酰胺急剧缺失时，肿瘤细胞因而当外来天冬酰胺酶使天冬酰胺急剧缺失时，肿瘤细胞因既不能从血中取得足够天冬酰胺，而又不能自身合成，使其因既不能从血中取得足够天冬酰胺，而又不能自身合成，使其蛋白质合成受阻，增殖受抑制，进而不能生长、存活。蛋白质合成受阻，增殖受抑制，进而不能生长、存活。（四）酶在白血病治疗中的应用 L-天冬酰胺酶能将血清32 凝血酶纱布，治疗血友病患者的出血；凝血酶纱布，治疗血友病患者的出血；补充补充SODSOD（超氧化物歧化酶），清楚体内自由基，可以抗衰（超氧化物歧化酶），清楚体内自由基，可以抗衰老，预防癌症、糖尿病等多种疾病（补老，预防癌症、糖尿病等多种疾病（补ZnZn、CuCu、MnMn等）；等）；异柠檬酸裂解酶（异柠檬酸裂解酶（ICLICL）抑制剂用于治疗肺结核抑制剂用于治疗肺结核 端粒酶作为靶标用于治疗癌症；端粒酶作为靶标用于治疗癌症；以以DNADNA拓扑异构酶拓扑异构酶为靶标的环丙沙星，已经作为抗肿瘤药为靶标的环丙沙星，已经作为抗肿瘤药物上市；物上市；（五）（五）酶在其它疾病治疗中的应用酶在其它疾病治疗中的应用 凝血酶纱布，治疗血友病患者的出血；（五）酶在其它疾33四、酶固定化用于新型药物设四、酶固定化用于新型药物设计和要素筛选计和要素筛选（一）药用酶固定化（一）药用酶固定化 制备药用固定化酶的方法很多制备药用固定化酶的方法很多,但当前采用较多但当前采用较多的是微囊化包埋法的是微囊化包埋法,即将酶溶液包裹在半透膜内即将酶溶液包裹在半透膜内,制制成微球或微囊的剂型。这种剂型既可防止酶脱落或直成微球或微囊的剂型。这种剂型既可防止酶脱落或直接与微囊外环境接触接与微囊外环境接触,又能使小分子底物迅速透过膜又能使小分子底物迅速透过膜与酶接触与酶接触,其反应产物也能扩散到膜外。其反应产物也能扩散到膜外。四、酶固定化用于新型药物设计和要素筛选（一）药用酶固定化34 （1 1）固定于体内法）固定于体内法 将某一种固定化酶植入或包埋于人将某一种固定化酶植入或包埋于人体某一组织中体某一组织中,让其长期发挥作用。例如：门冬酸胺酶对让其长期发挥作用。例如：门冬酸胺酶对白血病有一定疗效白血病有一定疗效,若将其与人造血管材料制成固定化酶若将其与人造血管材料制成固定化酶,再植入人休某一段动脉中再植入人休某一段动脉中,可大大改善白血病人的症状。可大大改善白血病人的症状。（2 2）自由于体内法）自由于体内法,通过口服入胃肠道。如吞服固定化通过口服入胃肠道。如吞服固定化脉酶与尿酸酶微囊可治疗尿毒症。当人的肾脏功能衰竭时脉酶与尿酸酶微囊可治疗尿毒症。当人的肾脏功能衰竭时,就不能及时排出体内新陈代谢的最终产物就不能及时排出体内新陈代谢的最终产物,如尿素和尿酸如尿素和尿酸等等,导致各种中毒症状。脉酶可以把尿素转化成导致各种中毒症状。脉酶可以把尿素转化成NHNH4 4+和和HCOHCO3 3,并将有毒的并将有毒的NHNH4 4+结合到含氮化合物中结合到含氮化合物中,消除毒性；消除毒性；尿酸酶把尿酸成尿液排出。服酶和尿酸酶微囊能长期、有尿酸酶把尿酸成尿液排出。服酶和尿酸酶微囊能长期、有效地发挥解毒作用。效地发挥解毒作用。药用酶固定化应用药用酶固定化应用 （1）固定于体内法 将某一种固定化酶植入或包埋于人体某一35 （3 3）能自由循环于体内法）能自由循环于体内法 将某些酶的微囊注入血管内随血将某些酶的微囊注入血管内随血液自由循环液自由循环,可持久地发挥疗效。例如可持久地发挥疗效。例如,造成儿童智力低下的造成儿童智力低下的苯酮酸尿症（苯酮酸尿症（PKUPKU）,是机体缺乏苯丙氨酸轻化酶而不能将苯是机体缺乏苯丙氨酸轻化酶而不能将苯丙氨酸转化成酪氨酸丙氨酸转化成酪氨酸,而生成多量苯丙酮酸引起的。注射苯丙而生成多量苯丙酮酸引起的。注射苯丙氨酸经化酶微囊可治疗该病。氨酸经化酶微囊可治疗该病。（4 4）把胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等抗炎酶固定于纤维素上）把胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等抗炎酶固定于纤维素上,制成敷料代替纱布制成敷料代替纱布,能使伤口更易愈合。能使伤口更易愈合。药用酶固定化应用药用酶固定化应用 （3）能自由循环于体内法 将某些酶的微囊注入血管内随血液36 由于中草药多来源于植物，只有这些植物中的一些特由于中草药多来源于植物，只有这些植物中的一些特定小分子成分，才是其中的药效成分。定小分子成分，才是其中的药效成分。很多药物的作用就是通过与细胞中的酶的作用来发挥很多药物的作用就是通过与细胞中的酶的作用来发挥作用的。也就是说药物能与这些酶结合。利用酶与靶标的作用的。也就是说药物能与这些酶结合。利用酶与靶标的亲和作用，固定化靶酶技术用于药物筛选。亲和作用，固定化靶酶技术用于药物筛选。目前，结合亲和色谱技术（目前，结合亲和色谱技术（FACFAC）的固定化靶酶技术）的固定化靶酶技术在中药活性成分筛选中得到了广泛的应用。在中药活性成分筛选中得到了广泛的应用。（二）酶固定化用于中药成分提取（二）酶固定化用于中药成分提取 由于中草药多来源于植物，只有这些植物中的一些特定小分37 山东大学以神经内肽酶为靶标筛选治疗山东大学以神经内肽酶为靶标筛选治疗ADAD的天然药物的天然药物 中国药科大学以中国药科大学以-葡萄糖苷酶为靶标在中药中筛选葡萄糖苷酶为靶标在中药中筛选治疗糖尿病的降血糖药物治疗糖尿病的降血糖药物 西北大学以血管紧张素转化酶为靶标在天然药物中筛西北大学以血管紧张素转化酶为靶标在天然药物中筛选起抑制剂用于治疗心血管疾病选起抑制剂用于治疗心血管疾病 中国科学技术大学以中国科学技术大学以DNA拓扑异构酶拓扑异构酶为靶标在中药为靶标在中药中筛选抗肿瘤药物中筛选抗肿瘤药物 山东大学以神经内肽酶为靶标筛选治疗AD的天然药物38 总结总结 酶对调节机体正常功能具有十分重要的作用。酶对调节机体正常功能具有十分重要的作用。酶具有高效酶具有高效专一的催化功能，使其在疾病专一的催化功能，使其在疾病预防和治疗中显示出预防和治疗中显示出疗效高、作用明确、疗效高、作用明确、针对针对性强的特点。性强的特点。由此可见，酶在医学方面的应用有着广阔的由此可见，酶在医学方面的应用有着广阔的前景。前景。总结 酶对调节机体正常功能具有十分重要的作用。39 谢谢谢谢！请大家批评指正哦请大家批评指正哦！谢谢！40