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碳酸酐酶

产品名称: 碳酸酐酶
CAS Registry Number: 9001-03-0
EINECS: 232-576-6  
别名: 碳酸脱水酶(牛红血球;碳分子筛TDX-02;碳多孔小球-02;碳化高分子小球TDX-02;602碳分子筛;碳酸酐酶;
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碳酸酐酶相关信息

  拼音:tansuanganmei
  英文名称:Carbonic Anhydrase(CA)
  1940年发现的第一个锌酶,也是最重要的锌酶。现已报道有80多种锌酶,居各类金属的首位。分布于人体内的肾小管上皮细胞、胃黏膜、胰腺、红细胞、中枢神经细胞和睫状体上皮细胞等组织中。碳酸酐酶是红细胞的主要蛋白质成分之一,在红细胞中的地位仅次于血红蛋白。含一条卷曲的蛋白质链和一个锌(Ⅱ)离子。分子量约为30000。锌离子处于变形四面体的配位环境。催化的最重要的反应是二氧化碳(碳酸酐)可逆的水合作用,使它在生理pH值条件(pH值≌7)下很快进行。为催化CO2(g) + H2O → H2CO3反应的酶,酶加速二氧化碳水合的因子在10^7左右。上述反应对呼吸作用极为重要。
  碳酸酐酶是锌蛋白质(动物原性),存在于脊椎动物的红血球和许多动物的各种组织以及植物的叶中。它在红血球中具有对碳酸和重碳酸离子的迅速转换的作用。在胃中对盐酸的分泌起作用,一般来说,具有调节体液pH的作用。另外认为与植物的光合成有关系。

主要功能

  :
  1. 在血液及其他组织中维持酸碱平衡。
  2. 帮助体内组织排除二氧化碳。
  3. 确保以CO2 和HCO3-为催化底物的酶保持适度的底物浓度。

抑制剂

  CA在睫状体上皮细胞中催化CO2和H2O生成HCO3,透过腔膜分泌于房水,由于房水中的液体要保持电中性,Na+向房水分泌增加,同时带动Cl-向房水移动,从而使房水形成高渗压,于是促进H2O向房水流动;保持房水平衡和正常的pH值。而青光眼病人由于房水回流不畅,引起眼压升高。CA抑制剂(CAIs)可抑制 CA的活性,使HCO3生成减少而降低眼压,临床上主要用于治疗青光眼,降低眼压。
  CAIs作为治疗青光眼的药物,按其发展过程和药理作用分为三代:第一代口服CAIs,第二代局部用CAIs,第三代长效无刺激局部用CAIs。
  第一代口服CAIs 乙酰唑胺是首先用于青光眼的口服治疗药物,由于脂溶性低,眼内分布较少,需用较大剂量(1000-2000毫克)才有效,因而白药浓度较高;长期用药易出现低血钾和代谢性酸中毒(高氯血症性酸中毒),因此临床应用日渐减少。口服CAIs对非眼组织CA的抑制,会产生严重的全身不良反应。用药初期出现多尿、胃肠不适和疲劳,部分病人发生肾结石,极少数病例发生粒细胞缺乏症。
  第二代局部用CAIs 20世纪90年代初合成了多尔唑胺和布林唑胺。其具有较强的选择性抑制 CA活性和较高的水溶性与脂溶性,便于配制滴眼液,能透过角膜,使药物在睫状体达到有效药物浓度。1995年,多尔唑胺滴眼液在德国上市,无全身不良反应。但由于水溶液 pH值为5.5,对眼结膜有轻度刺激性。布林唑胺于1998年上市,其水溶性较差,故配制成混悬液。其抑制CA的作用强于多尔唑胺,对眼的刺激较轻。且作用时间短,只能维持2-3个小时,每天需要多次用药才能保持有效的药物浓度.
  第三代长效无刺激局部用CAIs 科研人员对CAIs化合物的结构进行改造后,获得两个强效、作用时间较长(5-6小时)的CAIs,但配制成滴服液的pH值为5.5左右,对眼仍有刺激。为解决pH问题,科研人员将化合物尾部的双羧基改换为氨基酸,使其滴服液的pH值在6.5-7之间,对眼的刺激基本消除。至此,第三代CAIs的雏形已基本形成。