含錳超氧化物歧化酶基因結構及其轉錄調控

王秋悅，鄒亞學，唐家明，李素芬*

(河北科技師范學院1動物科技學院，2生命科技學院，河北 秦 皇島，066600)

活性氧自由基(Reactive oxygen species，ROS)被認為是許多疾病如衰老、動脈粥樣硬化和神經壞死等的致病因子。另外，ROS通過誘導DNA損傷、誘發腫瘤形成和刺激細胞增殖在腫瘤形成中發揮作用。為預防ROS誘發的損傷，細胞中含有由ROS代謝酶和ROS中和分子組成的抗氧化系統。通過催化超氧離子自由基(O－2)分解為過氧化氫(H2O2)和氧(O2)，超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase，SOD)為機體提供了清除正常代謝過程或氧化應激中產生的O－2的第一道防線［1］。在真核生物體內有3種SOD:存在于線粒體基質中的含錳超氧化物歧化酶(Manganese－containing superoxide dismutase，MnSOD，又稱為SOD2)和存在于細胞漿中或被分泌到細胞外液中的銅鋅超氧化物歧化酶(Copper－zinc containing superoxide dismutase，CuZnSOD 或SOD1)［2］。由于線粒體是產生 O－2的主要場所，因此MnSOD可能在保護細胞免受O－2氧化損傷中發揮重要作用。MnSOD作為細胞內防止氧化應激保護酶的重要作用已經在基因敲除或轉基因動物模型中得到證實，MnSOD基因敲除小鼠10天內即因為心肌壞死［3］和神經萎縮［4］而死亡。相反，轉基因小鼠線粒體中高度表達人MnSOD即可保護動物免受氧化應激產生的肺損傷［5］、急性阿霉素誘發的心肌損傷［6］和局部缺血引起的腦損傷［7］。近年來，對MnSOD的分子生物學研究和不同動物MnSOD基因和cDNAs的分離，無疑促進了MnSOD生理功能的研究。

1 MnSOD基因結構

人們陸續克隆、測序和分析了人［8，9］、大鼠［10］、小鼠［11，12］和牛［13］MnSOD 全基因序列，這些動物的MnSOD基因序列的結構具有明顯的保守性，均含有5個外顯子和4個內含子。人、小鼠和牛MnSOD全基因均為單拷貝基因，但大鼠可能有2個拷貝?！?br>