细胞色素C氧化酶I说明书

背景^[1-3]

细胞色素c氧化酶（Cytochrome c oxidase）是一种氧化还原酶，通用名为“细胞色素-c氧化酶”，系统名称为“亚铁细胞色素-c:氧气氧化还原酶”（EC 1.9.3.1）。存在于真核生物细胞的线粒体上，主要通过氧化磷酸化为细胞提供能量，是线粒体电子传递链末端氧化酶，其活力与机体代谢异常、疾病及中毒关系密切。由于细胞色素氧化酶是呼吸电子传递链的第四个中心酶复合物，因此又被称为复合物IV（英文Complex IV）。

它可以接受来自四个细胞色素c的四个电子，并传递到一个氧气分子上，将氧气转化为两个水分子。在这一进程中，它结合来自基质内的四个质子来制造水分子，同时跨膜转运四个质子，从而有助于形成跨膜的质子电化学势能差，而这一势能差可以被三磷酸腺苷合酶用于制造生物体中最基本的能量分子ATP结构细胞色素c氧化酶〔同源二聚体〕的结构，位于磷脂双分子层中。

细胞色素c氧化酶是一种存在于细菌或线粒体上的大型跨膜蛋白复合物。PDB1OCC细胞色素氧化酶复合物是一个大型蛋白质，位于粒线体内膜(inner-membrane)上，含有多个金属辅因子和13个亚基（在哺乳动物细胞中）。其中，10个亚基是来自细胞核，而另外三个亚基则是在线粒体中合成。复合物还含有两个血红素、一个细胞色素a和细胞色素a3以及两个铜中心（CuA和CuB）。

实际上，细胞色素a3和CuB形成了一个双核心中心，作为氧气的还原位点。细胞色素c被呼吸链复合物III还原后，会结合到CuA双核中心，并把一个电子传递给双合中心，细胞色素c本身则恢复氧化状态（细胞色素c上的铁从+2价氧化到+3价）。被还原的CuA双核中心再将一个电子通过细胞色素a传递给细胞色素a3-CuB双核中心。在这一双核中心上的两个金属离子相距4.5Å，并通过一个处于完全氧化状态的氢氧根离子相连接。

应用^[4][5]

用于细胞色素C氧化酶和MPTP对骨质疏影响的研究

通过观察骨质疏松组、骨量减少组和非骨质疏松组三组的肌线粒体中细胞色素C氧化酶含量与线粒体通透转换孔开放的差异,来探讨线粒体功能与骨质疏松症之间的关系,补充骨质疏松症在肌肉方面的研究,并为中医中药通过对维持线粒体功能和延缓肌细胞凋亡,来防治骨质疏松症提供一定的依据。

方法选择患者60余例,术前行骨密度检查,根据纳入标准、排除标准及选择标准,分为骨松组、骨量减少组及非骨松组,各选10例。其中三组病例年龄最小47岁,75岁。手术时,收集椎板旁的肌肉组织,大小约为0.5cm×0.5cm,并提取线粒体,进行检测。最后数据用SPSS13.0统计软件建立数据库,进行统计分析。

结果1.随着时间的推移,三组的OD值均呈下降的趋势,30 min的OD值与0 min比较,有统计学意义(P＜0.05);但三组在同一时间点比较,无统计学意义(P＞0.05)。

2. 计算30min/0min吸光比值,若OD值比值降低,表明线粒体通透转换孔活性增强。非骨松组和骨量减少组有统计学意义(P＜0.05),非骨松组和骨松组有统计学意义(P＜0.05),骨量减少组和骨松组无统计学意义(P＞0.05)。

3. 3.在线粒体细胞色素C氧化酶的含量比较方面,骨量减少组、骨松组和非骨松组比较有统计学意义(P＜0.05),而骨量减少组和骨松组两者之间没统计学意义(P＞0.05)。

参考文献

[1]Mito-controversies:Mitochondrial Permeability Transition Pore and Myocardial Reperfusion Injury[J].Hemal H.Patel,Yasuo M.Tsutsumi,David M.Roth.Anesthesiology.2008(2)

[2]Role of biomechanics and muscle activation strategy in the production of endpoint force patterns in the cat hindlimb[J].Michel A.Lemay,Manoshi Bhowmik-Stoker,George C.McConnell,Warren M.Grill.Journal of Biomechanics.2007(16)

[3]Response to Bistability in Apoptosis:Roles of Bax,Bcl-2,and Mitochondrial Permeability Transition Pores[J].Biophysical Journal.2007(9)

[4]Relative effects of exercise training and alendronate treatment on skeletal muscle function of ovariectomized rats[J].Jeffrey J.Widrick,Robyn Fuchs,Gianni F.Maddalozzo,Kevin Marley,Christine Snow.Menopause.2007(3)

[5]刘庆浩.细胞色素C氧化酶和MPTP对骨质疏影响的研究[D].广州中医药大学,2009.