超氧化物歧化酶（超氧化物 dismutase，SOD）是生物體系中抗氧化酶系的重要組成成員，廣泛分布在微生物、植物和動物體內。它能夠催化超氧陰離子自由基歧化生成氧和過氧化氫，在機體氧化與抗氧化平衡中起到至關重要的作用，與很多疾病的發生、發展密不可分。
基本簡介
概念
超氧化物歧化酶（SuperoxideDismutase，SOD）是生物體內存在的一種抗氧化金屬酶，它能夠催化超氧陰離子自由基歧化生成氧和過氧化氫，在機體氧化與抗氧化平衡中起到至關重要的作用。
分類
按照SOD中金屬輔基的不同，大致可將SOD分為三大類，分別為Cu/鋅SOD、錳SOD、Fe-SOD。
①Cu/Zn-SOD：呈藍綠色，主要存在于真核細胞的細胞質內，被認為存在于比較原始的生物類群中且分布最廣的一種。
②Mn-SOD：呈粉紅色，主要存在于原核生物和真核生物的線粒體中。
③Fe-SOD：呈黃褐色，主要存在于原核細胞中。它們可以有效地清除超氧陰離子自由基（帶有1個未成對電子的同時，還帶有1個負電荷），避免其對細胞過度的損傷，具有抗氧化、抗輻射及抗衰老等功能。
分布
①大多數原始的無脊椎動物細胞中都存在Cu/Zn-SOD，脊椎動物則一般含有Cu/Zn-SOD和錳SOD。人、鼠、豬、牛等紅細胞和肝細胞中含Cu/鋅SOD，且其主要存在于細胞質，同時也存在于線粒體內外膜之間。而從人和動物肝細胞中也純化了Mn-SOD，其一般存在于線粒體基質中。
②植物細胞中的Fe-SOD主要存在于葉綠體中。
③真菌里一般含Mn-SOD和Cu/Zn-SOD。大多數真核生物藻類在其葉綠體基質中存在Fe-SOD，類囊體膜上結合著Mn-SOD，而多數藻類中不含Cu/Zn-SOD。
結構
①Cu/Zn-SOD：其活性中心包括一個Cu離子和一個Zn離子。研究表明，Cu的存在是Cu/鋅SOD活性所必需的，它直接與超氧陰離子自由基作用，而Zn周圍環境擁擠，沒有直接裸露在反應溶液中，不直接與超氧陰離子自由基作用，起到穩定活性中心周圍環境的作用。二價銅離子與其周圍四個組氨酸的生物合成上的氮以配位鍵結合，構型是一個畸變的近平面四方形。Zn的周圍有三個組氨酸通過氮原子與之配位，其中一個組氨酸被Cu和Zn所共用，形成―咪唑橋‖結構。另外，Zn還同一個天門冬氨酸殘基配位，使Zn形成畸面四面體配位構型。
②錳SOD：由203個氨基酸殘基構成?；钚灾行臑镸n(Ⅲ)，配位結構為五配位的三角雙錐，其中一個軸向配體為水分子，另一軸向位置的配位基為His-28蛋白質輔基，在赤道平面上是蛋白質輔基His-83，Asp-166和His-170。酶的活性部位在一個主要由疏水殘基構成的環境里，兩個亞基鏈組成一個通道，構成了底物或其它內界配體接近Mn(Ⅲ)離子的必經之路。
反應機理
SOD的催化作用是通過金屬離子M(氧化數)和M(還原態)的交替電子得失實現的。一般認為超氧陰離子自由基首先與金屬離子形成內界配位化合物，M被體內的超氧陰離子自由基還原為M，同時生成O2，M又被超氧化氫氧化為M，同時生成過氧化氫。而SOD又被氧化為初始氧化態的SOD。最后，H2O2在過氧化氫酶的作用下，被催化分解為水（H2O）和O2。
測定方法
超氧化物歧化酶活性的主要測定方法有直接法、鄰苯三酚自氧化法、細胞色素C還原法、化學發光法及熒光動力學法等。近年來又建立了多種新方法，如免疫學方法、簡易凝膠過濾擴散法、極譜氧電極法、微量測活方法等。
1.直接法原理是根據O2.-或產生O2.-的物質本身的性質測定O2.-的歧化量，從而確定SOD的活性。經典的直接法包括：脈沖輻射分解法、電子順磁共振波法（EPR）、核磁共振法。由于所需的儀器設備價格昂貴，一般較少應用。
2.鄰苯三酚自氧化法：原理是基于經典的分光光度法，在堿性條件下，鄰苯三酚自氧化成紅桔酚，用紫外-可見光譜跟蹤波長為325nm、420nm或650nm（經典為420nm），同時產生O2.-，SOD催化O2.-發生歧化反應從而抑制鄰苯三酚的自氧化，樣品對鄰苯三酚自氧化速率的抑制率，可反映樣品中的SOD含量。本法具有特異性強，所需樣本量少（僅50μl），操作快速簡單，重復性好，靈敏度高，試劑簡單等優點。
3.細胞色素C還原法：原理是黃嘌呤-黃嘌呤氧化酶體系中產生的O2.-使一定量的氧化型細胞色素C還原為還原型細胞色素C，后者在550nm有最大光吸收。在SOD存在時，由于一部分O2.-被SOD催化而歧化，O2.-還原細胞色素C的反應速度則相應減少，即其反應受到抑制。將抑制反應的百分數與SOD濃度作圖可得到抑制曲線，由此計算樣品中SOD活性。本法是間接法中的經典方法，但本法靈敏度較低。
4.化學發光法：原理是黃嘌呤氧化酶在有氧條件下，催化底物黃嘌呤或次黃嘌呤發生氧化反應生成尿酸，同時產生O2.-。后者可與化學發光劑魯米諾，使其產生激發。SOD能清除O2.-從而抑制魯米諾的化學發光。本法可應用于SOD的微量測定，不僅靈敏度高，簡便易行，而且特異性與準確性至少與細胞色素C還原法類似。
5.免疫學方法：其測定的是SOD活性，免疫學方法則可測定樣品中SOD的質量，因此特異性較好，是較理想的測定SOD方法，免疫法有放射免疫法、化學發光免疫分析法、ELISA法等。但其缺陷是只能測定抗體相應的抗原，對于檢測不同種類的SOD，則須制備相應的特異性抗體，手續繁瑣。
參考資料 >