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辣根過氧化物酶

說明：POD是一種具有氧化還原酶性質(zhì)的血紅素蛋白。用于生化研究，是酶標(biāo)記法所用的一種主要酶。也用于生物液體中 葡萄糖和半乳糖的測(cè)定

HRP是一種分子量達(dá)44 000的糖蛋白，由無色的酶蛋白和深棕色的鐵卟啉結(jié)合而成，中性糖和氨基糖約占18％，主要有甘露糖、木糖、阿拉伯糖和己糖胺等。每一個(gè)HRP分子中含一個(gè)氯化血紅素IX作輔基，該輔基在403nm波長(zhǎng)處有大吸收峰，而去輔基的酶蛋白在275nm波長(zhǎng)處有大吸收。HRP在403nm的OD值與275nm的OD值之比，也就是所謂的RZ(Reinheits Zahl)值。RZ值僅說明血紅素基團(tuán)在HRP中的含量，并非表示HRP制劑的真正純度，而且RZ值高的HRP制劑，并不意味著酶活性也高。但可以一純酶溶液在10mm光徑403nm波長(zhǎng)下的吸光度來計(jì)算酶濃度[1％(W/V)酶溶液吸光度為22.5，濃度為227umol/L]。HRP干燥貯存于–20oC可保持穩(wěn)定，使用1.36 mol/L甘油、10mmol/L磷酸鈉、30umol/L牛血清白蛋白和20umol/L細(xì)胞色素C(pH 7.4)溶液作為基質(zhì)冷凍保存，可使酶結(jié)合物穩(wěn)定數(shù)年。HRP對(duì)熱及有機(jī)溶劑的作用比較穩(wěn)定，用甲苯與石蠟切片處理或用純乙醇或l0％甲醛水溶液固定做冷凍切片，均不能使其活性改變?；蛄蚧镌?0–5～10–6mol/L濃度時(shí)具有可逆性地抑制HRP的作用；氟化物、疊氮化合物或羥胺僅在高于10-3mol／L濃度時(shí)抑制HRP；HRP還可被羥甲基過氧化氫不可逆地抑制。強(qiáng)酸也是HRP的強(qiáng)烈的抑制劑。
因此，在酶免疫測(cè)定常選用上述的某些化合物如氟化鈉、疊氮鈉和強(qiáng)酸等作為酶反應(yīng)的終止劑。此外，在配制酶免疫測(cè)定的稀釋緩沖液時(shí)，為防止酶失活，應(yīng)避免使用疊氮鈉作防腐劑。HRP的同工酶主要可分為三種類型：①含糖量高的酸性同工酶。②等電點(diǎn)接近于中性(或微堿)的含糖量相對(duì)較低的同工酶。③含糖量低的堿性(PI>11)同工酶。酶免疫試驗(yàn)中所使用的HRP，以PI為8.7～9.0的所謂“C”同工酶為主要組成成分，其他同工酶的活性則很低。“C”同工酶的共價(jià)結(jié)構(gòu)由2個(gè)密切接近的區(qū)域組成，血紅素基團(tuán)則位于其間而成夾心結(jié)構(gòu)，糖鏈以8個(gè)不同的部位結(jié)合于多肽。天然的酶所帶的純電荷極少；無游離的。—氨基，僅有2個(gè)可測(cè)出的組氨酸，6個(gè)賴氨酸似乎全被糖鏈外殼所遮蓋。因此，HRP一般僅有1～2個(gè)可用于耦聯(lián)的氨基。
根據(jù)HRP的催化特性，ELISA中一般使用過氧化氫(H2O2)作為HRP底物之一，在供氫體(即色原底物)存在時(shí)，HRP與H2O2的反應(yīng)迅速而又專一。由圖4可見，HRP被H2O2二價(jià)地氧化形成復(fù)合物I，而復(fù)合物I又可與氫供體的二步連續(xù)的單價(jià)相互作用而還原起始狀態(tài)。復(fù)合物Ⅱ是被氧化的帶一個(gè)電子的中間產(chǎn)物，當(dāng)H2O2過量，由于復(fù)合物Ⅲ或Ⅳ的形成，酶活性受抑制(以后補(bǔ)上)。30％的H2O2并不穩(wěn)定。由于H2O2既為HRP的底物，也為其抑制劑，因而ELISA要想得到滿意的測(cè)定結(jié)果，H2O2必須限定在一定的濃度范圍內(nèi)，終濃度通常為2～6 mmol/L。然而在實(shí)際研究工作中，一般很少注意這一點(diǎn)。大多數(shù)研究者所使用的H2O2的濃度常較理想反應(yīng)所需的量大2～4倍。吸附于固相的HRP較游離的HRP更易受過量H2O2的抑制。如果30％H2O2貯存液濃度經(jīng)測(cè)定證實(shí)確為30％，則稀釋10 000—12 000倍常是較為理想的底物。H2O2的摩爾消光系數(shù)為10mm光徑240nm波長(zhǎng)下為43.6，因此，可通過這種方式來檢測(cè)H2O2工作溶液的濃度。
固相ELISA中，當(dāng)溫度高于20oC時(shí)，HRP活性常較低，在底物溶液中加入非離子去垢劑聚山梨醇-20或TritonX-100可延遲HRP的失活，且可使反應(yīng)溫度加大，但非離子去垢劑的這種酶活性保護(hù)效應(yīng)依氫供體的不同而有差異。如以2,2’-聯(lián)氮-雙-[3-乙基苯并噻唑啉]-6-磺酸(ABTS)為氫供體，則只能保護(hù)20％的酶活性，而以鄰聯(lián)茴香胺(ODA)為氫供體時(shí)，酶活性的保護(hù)提高90％。
HRP之所以是迄今為止在ELISA中應(yīng)用為廣泛的標(biāo)記用酶，主要是因?yàn)槠湟环矫嬉子谔崛?，價(jià)格相對(duì)低廉；另一方面性質(zhì)穩(wěn)定，耐熱及有機(jī)溶劑的作用，與抗原或抗體偶聯(lián)后，活性很少受損失。

辣根過氧化物酶