1 SOD的发现和研究进展 1
1.1 SOD的发现 1
1.2 SOD的研究现状 2
1.2.1 SOD的理论研究 3
1.2.2 SOD的药用研究 4
1.2.3 SOD的应用研究 5
1.2.4 rh SOD分子生物学研究的进展及问题 6
参考文献 8
2 SOD的种类与分布 11
2.1 概述 11
2.2 微生物中SOD的种类与分布 12
2.2.1 SOD在原核微生物中的种类与分布 12
2.2.2 SOD在真核微生物中的种类与分布 13
2.2.3 SOD在寄生虫中的分布 13
2.2.4 SOD在藻类生物中的分布 13
2.3 植物SOD的种类与分布 14
2.3.1 植物SOD的种类与分布 14
2.3.2 植物SOD在抗逆中的作用 15
2.4 动物SOD的种类与分布 16
2.4.1 人SOD的种类与分布 16
2.4.2 人Mn-SOD与疾病 17
2.4.3 SOD在动物组织及器官中的分布 18
参考文献 19
3 SOD的分子结构 22
3.1 SOD分子的一级结构 22
3.1.1 Cu,Zn-SOD的氨基酸组成及一级结构 22
3.1.2 Mn-SOD的一级结构 24
3.1.3 EC-SOD的一级结构 24
3.1.4 Fe-SOD的一级结构 26
3.2 SOD分子的高级结构 28
3.2.1 Cu,Zn-SOD分子的高级结构 28
3.2.2 Mn-SOD分子的高级结构 32
3.2.3 EC-SOD分子的高级结构 33
3.2.4 Fe-SOD分子的高级结构 35
3.3 SOD的活性中心 37
3.3.1 Cu,Zn-SOD的活性中心及其催化机理 37
3.3.2 EC-SOD的活性中心 45
3.3.3 Mn-SOD的活性中心 45
3.3.4 Fe-SOD的活性中心 47
3.4 Fe/Mn-cSOD的分子结构 48
3.4.1 Fe/Mn-cSOD简介 48
3.4.2 Ps Fe/Mn-cSOD单体的结构 50
3.4.3 Ps Fe/Mn-cSOD四聚体的结构 51
3.4.4 Ps Fe/Mn-cSOD的活性中心 51
参考文献 54
4 SOD与生物进化 57
4.1 活性氧是生物进化的动力 57
4.2 SOD的进化 59
4.3 SOD基因的表达与调控 65
4.4 SOD的基因和转基因操作 66
4.5 SOD与生存期调节 67
4.5.1 生命周期的延长和抗氧化应力提高间的关系 67
4.5.2 SOD延长生命周期的组织特异性 67
4.5.3 SOD延长生命周期的机理 67
4.6 Cu,Zn-SOD的外显子基因与Cu,Zn-SOD分子结构的进化机制假说 67
参考文献 69
5 SOD的理化特点 70
5.1 SOD全酶的相对分子质量及亚基相对分子质量 70
5.1.1 Cu,Zn-SOD的相对分子质量、亚基数及铜锌含量 70
5.1.2 Mn-SOD的相对分子质量及亚基相对分子质量 71
5.1.3 Fe-SOD的相对分子质量及亚基的相对分子质量 72
5.2 SOD的氨基酸组成及特点 73
5.2.1 Cu,Zn-SOD的氨基酸组成及特点 73
5.2.2 Mn-SOD的氨基酸组成及特点 76
5.2.3 Fe-SOD的氨基酸组成及特点 77
5.2.4 EC-SOD的氨基酸组成及特点 79
5.3 金属辅基与酶活性 79
5.4 SOD的电泳性质 80
5.5 SOD的光谱性质 82
5.5.1 Cu,Zn-SOD的吸收光谱 82
5.5.2 Mn-SOD的吸收光谱 84
5.5.3 Fe-SOD的吸收光谱 85
5.6 电子顺磁共振（EPR）波谱 86
5.7 SOD的稳定性 87
5.7.1 变性剂和还原剂 87
5.7.2 SOD的热稳定性 88
5.7.3 SOD的pH稳定性 89
5.8 SOD的特殊反应 90
5.8.1 对氰化物的敏感性 90
5.8.2 SOD对H2O2的敏感性 90
5.8.3 氯仿-乙醇对SOD活性的影响 90
5.9 SOD的活性保护与失活作用 90
5.9.1 糖类对SOD活性的保护 91
5.9.2 有机酸对SOD活性的影响 91
5.9.3 还原剂对Cu,Zn-SOD的失活和还原作用 91
5.9.4 SOD与电离辐射 92
5.9.5 金属螯合作用 92
参考文献 92
6 SOD的化学修饰 94
6.1 设计酶化学修饰的注意点 94
6.2 酶化学修饰方法的选择 95
6.2.1 修饰反应专一性的控制 95
6.2.2 修饰程度和修饰部位的测定 97
6.2.3 化学修饰反应条件的控制 97
6.3 对SOD特殊氨基酸残基侧链基团的化学修饰 98
6.3.1 对精氨酸残基的修饰 98
6.3.2 对组氨酸残基的修饰 99
6.3.3 对半胱氨酸残基的修饰 99
6.4 对SOD非活性部位的赖氨酸残基的修饰 99
6.4.1 PEG对SOD的修饰 99
6.4.2 多糖类物质对SOD的化学修饰 102
6.4.3 聚烯属烃基氧化物对SOD的化学修饰 102
6.5 SOD化学修饰实例 104
6.5.1 PEG修饰SOD 104
6.5.2 低分子肝素（LMWH）修饰SOD 104
6.5.3 牛血清白蛋白修饰SOD 104
6.5.4 棕榈酸修饰SOD 105
6.5.5 右旋糖酐对SOD的化学修饰 105
6.5.6 β-环糊精对SOD的化学修饰 105
6.6 修饰SOD的性质 106
6.6.1 在血液中的半衰期 106
6.6.2 修饰SOD的免疫原性 106
6.6.3 修饰SOD的抗炎活性 107
6.6.4 修饰SOD的膜通透能力 107
6.6.5 修饰SOD体内分布的改变 107
6.6.6 修饰SOD理化性质的改变 108
6.7 酶化学修饰动力学 108
6.7.1 Ray-Koshland方法 109
6.7.2 邹承鲁作图法 109
6.7.3 酶化学修饰的动力学机制 117
6.7.4 酶活性修饰过程中底物反应动力学 119
6.8 超氧化物歧化酶化学修饰的展望 123
参考文献 124
7 SOD的分子生物学 127
7.1 Cu,Zn-SOD的分子生物学 127
7.1.1 Cu,Zn-SOD的基因特征 127
7.1.2 Cu,Zn-SOD表达的调控 132
7.1.3 Cu,Zn-SOD基因的克隆与表达 133
7.1.4 不同细胞定位的Cu,Zn-SOD基因结构差异 136
7.1.5 植物SOD基因的组织特异性表达 136
7.2 Mn-SOD的分子生物学 137
7.2.1 人Mn-SOD的分子生物学特性 137
7.2.2 Mn-SOD表达的调控 139
7.2.3 人Mn-SOD启动子的突变导致人Mn-SOD在癌细胞中表达减少 140
7.2.4 果蝇Mn-SOD基因特征 148
7.2.5 hMn-SOD基因的克隆与表达 148
7.2.6 心脏缺血再灌流中，通过氧化还原信号传递将死亡信号转变成生存信号 149
7.3 EC-SOD的分子生物学 154
7.3.1 人类EC-SOD的基因结构 154
7.3.2 EC-SOD启动子的结构 154
7.3.3 EC-SOD基因的调控 154
7.3.4 EC-SOD转录和表达的调节 156
7.3.5 人EC-SOD基因的突变 157
7.3.6 hEC-SOD的克隆与表达 157
7.4 Fe-SOD的分子生物学 158
7.4.1 甲藻Fe-SOD的前导序列与在多细胞器中的定向转运分析 158
7.4.2 水稻圆锥花序Fe-SOD 164
参考文献 167
8 SOD的药理与毒理活性 170
8.1 概述 170
8.2 SOD的抗辐射作用 171
8.2.1 放射损伤及其分类 171
8.2.2 放射损伤的机制 173
8.2.3 SOD对放射损伤的防护作用及其机制 175
8.3 SOD与糖尿病的慢性并发症 176
8.3.1 糖尿病的慢性并发症（DCC） 176
8.3.2 氧化应激与DCC 177
8.3.3 Mn-SOD与DCC的关系 177
8.4 SOD与肺病 179
8.4.1 氧化应激与肺病 179
8.4.2 肺组织中的SOD 179
8.4.3 EC-SOD与肺病 180
8.5 SOD的抗炎作用 181
8.5.1 炎症 181
8.5.2 自由基与炎症 181
8.5.3 SOD的抗炎作用 182
8.6 SOD在缺血再灌流损伤中的作用 183
8.6.1 缺血再灌流与氧化应激 183
8.6.2 SOD与缺血再灌流 185
8.7 SOD在心血管疾病中的作用 186
8.7.1 心血管疾病的病理生理学 186
8.7.2 氧自由基与CVD 188
8.7.3 SOD与CVD 189
8.8 SOD在脑组织中的调控作用 189
8.9 SOD对肿瘤的作用 189
8.9.1 自由基与肿瘤 189
8.9.2 SOD与肿瘤 190
8.10 抗衰老及其他 190
8.10.1 SOD抗衰老的作用 190
8.10.2 SOD的其他药理活性 191
8.11 SOD的毒理研究 192
参考文献 193
9 SOD与氧自由基 198
9.1 氧自由基的种类和特性 198
9.1.1 自由基的性质 198
9.1.2 超氧阴离子自由基（O？） 200
9.1.3 羟基自由基（·OH） 203
9.1.4 NO自由基 205
9.1.5 过氧化氢 207
9.1.6 脂质过氧化 209
9.2 SOD与氧自由基的关系 214
9.2.1 SOD与自由基 214
9.2.2 氧自由基的相互作用 215
9.2.3 NO、O？与SOD的关系 217
9.3 自由基生物学 221
9.3.1 氧自由基在生物体内的作用 221
9.3.2 生物体内自由基的产生与清除 223
参考文献 233
10 抗氧酶与天然抗氧剂 235
10.1 生物体内的重要抗氧酶 235
10.1.1 超氧化物歧化酶（SOD） 235
10.1.2 过氧化氢酶和过氧化物酶 236
10.1.3 谷胱甘肽过氧化物酶 238
10.1.4 谷胱甘肽转硫酶 241
10.1.5 其他过氧化物酶 243
10.1.6 过氧化氢酶与谷胱甘肽过氧化物酶的协同作用 245
10.2 天然抗氧剂 245
10.2.1 天然抗氧剂的分类 246
10.2.2 重要的天然抗氧剂 246
10.3 超氧化物还原酶（SOR） 253
10.3.1 SOR的分子结构 253
10.3.2 SOR催化作用的特点 255
10.3.3 SOR催化作用的机制 256
10.3.4 SOR的生物学意义 256
10.4 衰老与氧化损伤 256
10.4.1 衰老与氧化应激 256
10.4.2 热休克蛋白（Hsp） 257
10.4.3 衰老过程中氧化损伤产物的积累和酶的失活 258
10.4.4 衰老氧化损伤理论的含义 259
参考文献 259
11 类SOD的结构与功能 262
11.1 类SOD的来源及其简易判别法 262
11.2 含SOD和类SOD的植物资源 262
11.3 天然类SOD活性化合物 265
11.3.1 大分子类SOD活性化合物 265
11.3.2 小分子类SOD活性化合物 266
11.4 海洋生物抗氧剂的研究与开发 268
11.4.1 大分子自由基清除剂 268
11.4.2 小分子天然抗氧剂 269
11.5 SOD的模拟研究 270
11.5.1 SOD的模拟研究现状 270
11.5.2 Cu,Zn-SOD的模拟 275
11.5.3 Mn-SOD的模拟 276
11.5.4 Fe-SOD的模拟 276
11.5.5 SOD的功能模拟 276
11.5.6 模拟类SOD活性化合物——胶束化合物 277
11.6 类SOD的活性测定 278
参考文献 278
12 SOD同工酶 281
12.1 同工酶的概念 281
12.1.1 同工酶形成的结构基础 281
12.1.2 同工酶的应用 285
12.2 同工酶的分离、纯化及鉴定 286
12.2.1 几种常用的分离和测定同工酶的方法 287
12.2.2 同工酶类型的鉴别 288
12.3 SOD同工酶谱带的鉴定 290
12.3.1 实验方法 290
12.3.2 土豆伤愈组织的SOD同工酶 291
12.4 SOD同工酶 292
12.4.1 SOD同工酶的来源和分类 293
12.4.2 SOD同工酶的研究和应用 295
参考文献 297
13 SOD活性的测定 300
13.1 直接法与间接法 301
13.1.1 直接法 301
13.1.2 间接法 301
13.2 最常用的SOD测活方法 302
13.2.1 黄嘌呤氧化酶-细胞色素c法（McCord法） 302
13.2.2 经典连苯三酚自氧化法（改良Marklund法） 303
13.2.3 微量连苯三酚法（325 nm法） 305
13.2.4 黄嘌呤氧化酶-NBT还原法 305
13.2.5 化学发光法 307
13.3 SOD活性的一般测定方法 308
13.3.1 MTT法 309
13.3.2 硝酸盐法 310
13.3.3 肾上腺素自氧化法 311
13.3.4 极谱氧电极法 312
13.3.5 氯化NBT还原法 313
13.3.6 盐酸羟胺发色法 316
13.3.7 羟多巴胺法 317
13.3.8 光化学法 318
13.3.9 免疫学方法 319
13.3.10 电泳法 321
13.4 Cu,Zn-SOD、Mn-SOD和Fe-SOD的鉴别与活性测定 322
13.4.1 Mn-SOD和Cu,Zn-SOD的鉴别 322
13.4.2 Fe-SOD活性测定 324
13.5 SOD测活方法的比较 325
13.5.1 SOD三种测活方法的比较 325
13.5.2 建议在SOD测活方法中采用参照品方法 328
参考文献 329
14 SOD纯度的鉴定 331
14.1 根据SOD的比活鉴定 331
14.2 根据SOD的均一性鉴定 332
14.2.1 电泳分析法 332
14.2.2 高效凝胶色谱分析法 338
14.2.3 超速离心法 339
14.3 根据SOD某些特殊理化性质的鉴别法 340
14.3.1 根据金属离子含量的分析法 341
14.3.2 根据最大紫外吸收鉴别法 341
14.3.3 根据相对分子质量鉴别法 341
14.3.4 根据SOD的构象融点温度鉴别法 342
14.3.5 末端分析法 343
参考文献 347
15 SOD的制备技术 348
15.1 SOD分离纯化的一般原则 348
15.1.1 建立一个可靠和快速的测活方法 348
15.1.2 SOD原料的选择 348
15.1.3 SOD提取方法的选择 349
15.1.4 SOD纯化方法的选择 351
15.2 SOD分离纯化中的关键技术 363
15.2.1 SOD原料的预处理 365
15.2.2 SOD层析技术的选择 367
15.2.3 超滤技术 368
15.2.4 变复性技术 368
15.3 SOD的制备技术（实例） 369
15.3.1 动物血SOD的制备技术 370
15.3.2 人肝Mn-SOD的制备方法 371
15.3.3 植物SOD的制备方法 371
15.3.4 微生物SOD的制备技术 373
15.3.5 基因重组人SOD的制备技术 376
参考文献 381
16 SOD在医药上的应用研究 385
16.1 自由基与疾病 385
16.1.1 自由基与环境污染 385
16.1.2 药物、毒物与自由基的关系 386
16.1.3 自由基与氧中毒 388
16.1.4 自由基与辐射损伤 388
16.1.5 自由基与衰老 389
16.1.6 自由基与癌 391
16.2 SOD与疾病 393
16.2.1 SOD与辐射防护 393
16.2.2 SOD与自身免疫性疾病 397
16.2.3 SOD与心血管疾病 399
16.2.4 SOD与缺血再灌流 400
16.2.5 SOD与肿瘤 402
16.3 SOD临床应用的最新动态 404
16.3.1 动脉粥样硬化 404
16.3.2 糖尿病 405
16.3.3 慢性阻塞性肺疾病 406
16.3.4 关节病 407
16.3.5 肌萎缩性侧索硬化症 408
16.3.6 佩罗尼病 408
16.3.7 SOD在眼疾防治上的应用 409
16.3.8 现代病的预防与治疗 410
16.3.9 呼吸窘迫综合征的早产儿 410
16.4 我国药用SOD的研究与进展 411
16.4.1 化学部分 411
16.4.2 药理、毒理部分 414
16.4.3 药代动力学研究 415
16.4.4 生物利用度研究 416
16.4.5 临床试验 416
参考文献 418
17 SOD在工业上的应用 420
17.1 SOD在食品工业上的应用 420
17.1.1 SOD在食品中的存在形式 420
17.1.2 SOD的抗氧化作用 421
17.1.3 SOD口服有效性的研究 421
17.1.4 提高蛋白质（酶）及肽类药物生物利用度的方法 426
17.2 SOD在日化工业上的应用 428
17.2.1 SOD在护肤品上的应用 429
17.2.2 SOD对牙齿、口腔的保健作用 437
参考文献 438
18 SOD在农业上的应用 440
18.1 植物体内活性氧的形成及其作用 440
18.1.1 植物体内超氧阴离子（O？）的形成及作用 441
18.1.2 植物体内过氧化氢（H2O2）的形成及作用 442
18.1.3 羟自由基（·OH）的形成机理 442
18.1.4 单线态氧（1O2）的形成机理 442
18.1.5 活性氧在植物细胞中的作用 442
18.2 抗氧酶与植物抗逆性的关系 443
18.2.1 SOD与植物抗逆性的关系 443
18.2.2 过氧化氢酶（CAT）与植物抗逆性的关系 444
18.2.3 谷胱甘肽还原酶（GR） 444
18.2.4 抗坏血酸过氧化物酶（APx） 445
18.2.5 部分抗氧剂的作用 445
18.2.6 环境对抗氧化的影响 447
18.2.7 植物抗氧化能力的基因工程 448
18.3 转基因植物 450
18.3.1 转SOD基因对农作物的抗逆研究 450
18.3.2 植物基因的转化方法 454
18.3.3 利用转基因植物生产生物药 460
18.4 动植物转SOD基因的制备方法 463
18.4.1 转基因动物SOD的制备方法 463
18.4.2 转基因植物SOD的制备方法 464
18.5 SOD在果蔬上的应用 465
18.5.1 发展类SOD水果的原动力 465
18.5.2 类SOD水果的微生态学基础 465
18.5.3 类SOD产品的性能 466
18.5.4 类SOD水果及其功能 466
18.5.5 我国类SOD水果的生产现状 466
18.6 SOD在农业上的应用前景 467
参考文献 469
附录 本书英文缩写一览表 473