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精氨酸酶

中文名稱    精氨酸酶

中文同名    胍基戊氨酸酶

英文名稱    Arginase

化學(xué)式       C13H27BN2O4

分子量       286.17

CAS編號(hào)   9000-96-8

質(zhì)檢信息

蒸氣壓 2.04E-18mmHg at 25°C

折射率 1.738

閃點(diǎn)  333.7°C

熔點(diǎn)  203oC (dec)

沸點(diǎn)  628.2°C at 760mmHg

密度  1.97g/cm3

化學(xué)特性

1.近白色到奶色冷凍干粉，是一種含錳的酶。溶于水和稀緩沖溶液.PH7.0的水溶液,能長期在4℃ 保存而不失活力,但在室溫則不行 

產(chǎn)品用途

1.是催化水解L-精氨酸生成鳥氨酸與尿素的反應(yīng)的酶。EC3．5．3．1。亦作用于具有游離胍基與羧基的刀豆氨酸、真蛸堿等物質(zhì)。

2.一般含于產(chǎn)生尿素的動(dòng)物（哺乳類、板鰓魚類、兩棲類、海龜類）的肝臟、腎臟、精巢中，作為尿素循環(huán)的一個(gè)環(huán)節(jié)而起作用。硬骨魚類雖具有精氨酸酶，但不能形成尿素。同一種動(dòng)物雄性的臟器比雌性的酶活性高。

3.在肝細(xì)胞的核里特別多，也含于植物的種子、酵母和霉菌中?？蔀镕e2+、Co2+、Mn2+等二價(jià)金屬離子所激活，而Hg+、Ag+、檸檬酸和硼酸等可使之失活。另外可為賴氨酸、鳥氨酸所抑制。

4.精氨酸酶是催化水解L-精氨酸生成鳥氨酸與尿素的反應(yīng)酶，一般含于產(chǎn)生尿素的動(dòng)物（哺乳類、板鰓魚類、兩棲類、海龜類）的肝臟、腎臟、精巢中。

5.精氨酸酶途徑的誘導(dǎo)是回避抗腫瘤免疫時(shí)涉及的重要機(jī)制。

6.精氨酸酶是尿素循環(huán)過程中的關(guān)鍵酶,能夠催化精氨酸水解。

 

儲(chǔ)藏措施

1.儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫房。

2.應(yīng)與氧化劑、食用化學(xué)品分開存放，切忌混儲(chǔ)。

3.保持容器密封。

4.遠(yuǎn)離火種、熱源，防止陽光直射。

5.庫房必須安裝避雷設(shè)備。

6.排風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有導(dǎo)除靜電的接地裝置。

7.采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)置。

8.禁止使用易產(chǎn)生火花的設(shè)備和工具。

9.儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。

10.防止粉塵和氣溶膠生成。

急救措施 

【食入】攝入不可能。但是，如果攝入，獲得緊急醫(yī)療照顧。

【吸入】如果克服被曝光，將受害人轉(zhuǎn)移到空氣新鮮處。給予吸氧或人工呼吸。獲得緊急醫(yī)療照顧。迅速采取行動(dòng)是至關(guān)重要的。

【皮膚】立即脫去污染的衣著。徹底清洗皮膚，用溫和的肥皂/水。W /溫水沖洗15分鐘。如果是粘的，首先使用無水清潔。尋求醫(yī)療照顧，如果不良影響或刺激。

【眼睛】眼睛接觸的情況下，立即用清水沖洗20-30分鐘。經(jīng)常收回眼皮。獲得緊急醫(yī)療照顧。

制備方法

本發(fā)明提供某些作為精氨酸酶活性的抑制劑的含硼化合物。本發(fā)明還提供使用本 發(fā)明化合物進(jìn)行治療的方法。在一實(shí)施例中，因此，提供本發(fā)明化合物和其醫(yī)藥上可接受的 調(diào)配物作為能夠抑制精氨酸酶活性的治療劑。本發(fā)明的化合物和醫(yī)藥調(diào)配物可用于治療 諸多疾病和病狀，包含但不限于肺高血壓、勃起功能障礙（ED)、高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化、腎疾 病、哮喘、T細(xì)胞功能障礙、缺血性再灌注損傷、神經(jīng)退化性疾病、傷口愈合和纖維化疾病。

檢測方法與流程

本發(fā)明的目的在于提供由于激酶能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)的傳導(dǎo)、蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)等，對(duì)于激酶的檢測是非常重要的一種精氨酸激酶的檢測方法。

本發(fā)明包括以下步驟：

1)利用檸檬酸鈉還原法合成膠體納米金，再加入4-MBA，然后通過離心除掉游離的4-MBA，將沉淀重新分散在超純水中；

2)將底物肽溶于水中，再分別加入ATP和MgCl2，向底物肽中加入精氨酸激酶，得反應(yīng)液后，置于水浴鍋中恒溫；

3)將步驟2)的反應(yīng)液加到納米金中，混勻后進(jìn)行拉曼光譜的測試，并最終得到標(biāo)準(zhǔn)曲線。

在步驟1)中，所述合成膠體納米金可合成尺寸為30nm的膠體納米金；所述再加入4-MBA可過夜；所述4-MBA可選自對(duì)巰基苯甲酸等。

在步驟2)中，所述將底物肽溶于水中的質(zhì)量濃度可為1mg/mL，底物肽可為2μL底物肽；所述再分別加入ATP和MgCl2可加入1μLATP和1μL MgCl2；所述反應(yīng)液的體積可為100μL，所述置于水浴鍋中恒溫的溫度可為40℃，水浴鍋中恒溫的時(shí)間可為3h。

在步驟3)中，所述反應(yīng)液的濃度可為5μL，納米金的體積濃度可為200μL。

本發(fā)明采用的分析化學(xué)基于表面增強(qiáng)拉曼光譜的方法，快速測定細(xì)胞裂解液中的精氨酸激酶含量的新技術(shù)。即以修飾了對(duì)巰基苯甲酸的納米金為SERS基底，利用能夠被精氨酸激酶所識(shí)別的底物肽來誘導(dǎo)納米金聚集，當(dāng)?shù)孜锉涣姿峄?，納米金不能聚集，從而實(shí)現(xiàn)精氨酸激酶(McsB)的檢測。

與現(xiàn)有方法相比，本發(fā)明具有以下突出優(yōu)點(diǎn)：

1)提供一種快速檢測精氨酸激酶的方法；

2)使用的藥品都廉價(jià)易得；

3)操作簡單，無需超低溫或者超高溫；綠色環(huán)保

人重組精氨酸酶活性的研究

精氨酸酶是尿素循環(huán)過程中的關(guān)鍵酶,能夠催化精氨酸水解。近年來針對(duì)癌癥治療有一種新策略即氨基酸剝奪。精氨酸對(duì)正常細(xì)胞來說是非必需氨基酸,但對(duì)腫瘤細(xì)胞來說卻是必需氨基酸。因此精氨酸酶能夠通過消耗精氨酸來阻斷腫瘤細(xì)胞獲得所必需的營養(yǎng),從而阻礙癌細(xì)胞的發(fā)育生長,同時(shí)對(duì)正常細(xì)胞幾乎無影響,所以精氨酸酶有非常好的應(yīng)用價(jià)值。因此越來越多的人開始關(guān)注精氨酸酶的研究。過去對(duì)精氨酸酶的研究主要集中在了其抑制劑的研究上,而激活劑研究方面并不多見?；谕ㄟ^氨基酸剝奪來抑制腫瘤細(xì)胞這一機(jī)理,更應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)精氨酸酶激活劑的研究。以往的研究多集中于精氨酸酶Ⅰ,而且對(duì)其研究也多集中于活性口袋。本文針對(duì)以往較少研究的精氨酸酶激活劑,聚乙二醇化精氨酸酶Ⅰ進(jìn)行了探究。定點(diǎn)突變得到突變型精氨酸酶Ⅰ同時(shí)發(fā)現(xiàn)了精氨酸酶Ⅰ可能存在一個(gè)位于空穴C2的調(diào)節(jié)位點(diǎn)。1.野生型精氨酸酶Ⅰ與突變型精氨酸酶Ⅰ的研究經(jīng)過分子動(dòng)力學(xué)模擬以及PCR技術(shù)對(duì)野生型精氨酸酶Ⅰ進(jìn)行了定點(diǎn)突變,成功得到了突變型精氨酸酶Ⅰ。相對(duì)于野生型精氨酸酶Ⅰ來說,突變型精氨酸酶Ⅰ只是C2空穴容積明顯減少,對(duì)活性口袋的構(gòu)象及酶整體的構(gòu)象沒有明顯的干擾。根據(jù)分子模擬及L-Val對(duì)精氨酸酶的抑制作用實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推測,野生型精氨酸酶Ⅰ可能存在一個(gè)位于C2空穴內(nèi)的調(diào)節(jié)位點(diǎn),小分子物質(zhì)可以結(jié)合在此位點(diǎn),從而協(xié)同調(diào)控酶的活性。DMSO,甘氨酸,阿魏酸和谷氨酸鈉對(duì)野生型精氨酸酶Ⅰ,突變型精氨酸酶Ⅰ都有激活作用。DMSO對(duì)于野生型精氨酸酶Ⅰ和突變型精氨酸酶Ⅰ激活效果最為顯著。同時(shí)DMSO,甘氨酸,阿魏酸和谷氨酸鈉這四種物質(zhì)對(duì)突變型精氨酸酶Ⅰ激活程度均大于對(duì)野生型精氨酸酶Ⅰ的激活程度。2.PEG修飾的野生型精氨酸酶Ⅰ的研究PEG包埋修飾野生型精氨酸酶Ⅰ較為適宜的條件為:溫度為4℃,PEG與野生型精氨酸酶Ⅰ的投料比為16:1,包埋1h。PEG修飾蛋白與未修飾蛋白的分離的條件為,CM-52陽離子交換層析,梯度混合洗脫的方式來分離,梯混儀中低濃度一側(cè)是不含Na Cl的p H6.0的20mmol/L PBS,高濃度一側(cè)是含200mmol/L Na Cl的p H6.0的20m M PBS。DMSO,甘氨酸,阿魏酸以及谷氨酸鈉對(duì)于PEG包埋修飾野生型精氨酸酶Ⅰ都有激活作用,DMSO對(duì)于PEG包埋修飾野生型精氨酸酶Ⅰ激活效果最為顯著。但是DMSO,甘氨酸,阿魏酸以及谷氨酸鈉對(duì)PEG包埋修飾野生型精氨酸酶Ⅰ都不如對(duì)野生型精氨酸酶Ⅰ的影響顯著。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)得到了突變型精氨酸酶Ⅰ,發(fā)現(xiàn)精氨酸酶Ⅰ表面可能存在有別于活性口袋的另一個(gè)新的調(diào)節(jié)位點(diǎn),探究了PEG修飾精氨酸酶Ⅰ以及修飾后分離的條件,同時(shí)探究了DMSO,甘氨酸,阿魏酸以及谷氨酸鈉對(duì)野生型精氨酸酶Ⅰ,突變型精氨酸酶Ⅰ以及PEG包埋修飾野生型精氨酸酶Ⅰ的激活作用。本研究期望為以精氨酸酶為靶點(diǎn)的藥物研究提供新的思路。

構(gòu)成

系從牛肝中提取。每個(gè)分子有四個(gè)亞基構(gòu)成，每個(gè)亞基都與M擴(kuò)離子牢固地結(jié)合，分子量120 000。它催化L-精氨酸為尿素和L-鳥氨酸。酶活性單位定義：在pH值9.5，37℃、1min內(nèi)轉(zhuǎn)換1.0μmol L-精氨酸成為L-鳥氨酸和尿素的酶量為一個(gè)活力單位。在有尿素循環(huán)(urea cycle)的人和哺乳動(dòng)物體內(nèi)才存在精氨酸酶，它的作用是體內(nèi)尿素從精氨酸上水解下來，并生成L-鳥氨酸，這反應(yīng)通常發(fā)生在肝臟細(xì)胞的胞液中。