铜锌超氧化物歧化酶的口服吸收及蛋白转导结构域对吸收效果的影响

食品活性蛋白的口服吸收效果对其生物活性的发挥至关重要。前期研究发现动物口服铜锌超氧化物歧化酶（SOD）后，体内SOD酶活有效增加；蛋白转导结构域（PTD）融合的SOD口服后发挥出显著的SOD生物活性，PTD可望进一步提高SOD酶活的增加程度。.本项目拟利用前期构建的系列PTD和SOD的融合蛋白PTD-SODs（包括3种PTD，SOD的N端、C端或者内部3种融合方式），通过小鼠实验比较不同剂量的SOD和PTD-SODs的口服吸收效果，并结合免疫印迹和标记法研究完整蛋白质分子的口服吸收，RT-PCR法研究小鼠自身SOD基因表达；再通过体外实验研究SOD和PTD-SODs的生化特性和吸收途径；最后分析不同PTD-SODs的立体结构。这些结果将有助于阐释外源SOD的完整分子口服吸收和诱导机体SOD基因表达的机制，找出PTD影响SOD口服吸收效果的构效关系，从分子水平探讨活性蛋白质口服吸收的机制。

为了研究铜/锌超氧化物歧化酶（SOD）的口服吸收效果和分子机制，通过动物实验比较了不同剂量的SOD及其与蛋白转导结构域（PTD）的融合蛋白PTD-SOD的口服吸收效果，结合RT-PCR研究小鼠自身SOD基因表达；再通过体外实验研究SOD和PTD-SOD的生化特性和吸收途径；最后在培养PTD-SOD晶体的基础上，测定晶体结构，从分子结构层面分析PTD对口服吸收的影响。结果如下：.1. 口服PTD-SOD对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用：明显改善脑缺血再灌注大鼠神经行为，减少脑梗死面积，提高脑内SOD、GSH-Px、CAT的活性，降低脑组织中MDA及NO含量，减轻脑组织病理改变。2.口服剂量效应：SOD组小鼠脏器SOD活力4h内未见显著性提高；PTD-SOD组小鼠脑、心、肝组织中SOD均有显著或极显著提高，而且低剂量效果最好。3.口服时间效应：口服SOD 4h后，脑、肝脏组织中SOD活力达到最大值，但无显著性；在心脏组织中口服6h后达到最大值，具有显著性差异；口服PTD-SOD 4h后，脑、心、肝脏组织中SOD活力达到最大值，具有显著性或极显著性差异。4.较长期口服效果：口服SOD及PTD-SOD后，各脏器SOD活力也均有提高，血清及肝脏中MDA含量下降，PTD-SOD效果更佳；但口服一周后的SOD活力提高效果与两天的效果接近。5.对分型SOD活力的影响：各脏器中Cu/Zn-SOD、Mn-SOD活力有提高，总SOD活力提高量高于总给药剂量。6.体外模拟胃肠耐受性实验：证明PTD-SOD比SOD具有更强的胃肠耐受性。7.稳定性实验证实PTD-SOD的稳定性强于SOD，蛋白晶体解析结果表明PTD-SOD的结构由3个二聚体组成“二聚体的三聚体”。8. 基因表达实验发现：小鼠脑、肝脏组织中Cu/Zn-SOD mRNA表达提高，而Mn-SOD mRNA表达量在脑、心、肝三个脏器中均有一定程度提高。.　　　以上数据说明：口服SOD在一定水平上提高正常小鼠脏器的SOD活力，PTD明显改善SOD的口服效果。源于SOD或者PTD-SOD特殊结构的稳定性，导致的胃肠道耐受性及小鼠内源SOD基因的诱导表达可能与此有关。这些结果从完整分子的吸收、内源基因诱导和PTD的影响等角度，为探讨以SOD为代表的活性蛋白质口服吸收的分子机制提供了理论和应用依据。