医药学论文：研究催化水的氧化作用

摘要：经典免疫学理论认为, 抗体通过其Fab片段可变区与相应抗原特异结合, 通过调理、 中和、 ADCC及激活补体等机制发挥免疫效应, 清除病原微生物或引起机体病理性损伤。然而最近的研究发现抗体具有一种前所未知的新功能, 即所有的免疫球蛋白, 不论其来源或抗原特异性, 都能催化水的氧化反应产生过氧化氢（H2O2）和臭氧（O3）等活性氧分子, 因此在机体的免疫防御和病理过程中扮演一种新的重要角色。

关键词：抗体 单线态氧 过氧化氢 臭氧

2 抗体催化水的氧化途径的可能机制
Wentworth等［7］推测, 抗体催化1O2和水的反应可能通过双氢三氧化物（H2O3）作为中间体而最后生成H2O2。抗体作为一种催化剂提供了一种特殊的分子环境, 促使H2O3向H2O2的转化。Xu等［8］通过量子化学方法研究并系统阐述了抗体催化水的氧化过程的可能途径, 从其复杂的途径可以看出, 抗体在催化H2O3向H2O2的转化过程中产生了O3等中间产物。
研究表明［7］, 抗体介导的H2O2产生的效率远远高于其他非免疫球蛋白。除了抗体, 其他种类蛋白中仅仅T细胞受体（TCRαβ）表现出这种催化水产生H2O2的能力。由于TCRαβ的免疫球蛋白折叠区的结构域与抗体的结构相似, 暗示这种免疫球蛋白样结构基序在催化水的氧化途径中扮演着特殊作用。但又发现拥有这种结构基序不一定能催化产生H2O2。例如, β2微球蛋白虽然属于免疫球蛋白超家族一员, 但不能催化产生H2O2。Datta等［9］利用对接和分子动力学技术研究了各种蛋白的结构位点, 发现抗体中两个Greek key折叠结构域的交接面（IGKD）在催化1O2和水反应形成H2O3和H2O2中具有关键作用, 而这种结构仅存在于抗体和TCR中, β2微球蛋白则没有, 初步阐明了抗体催化水的氧化作用的内在原因。
由于H2O2的生成速率在一定的氧气浓度中显示饱和状态, 而在一定范围内与抗体的浓度呈线性关系［4］, 因此抗体对1O2的还原作用可能与抗体内结合氧的位点有关。Zhu等［10］根据抗体结晶化实验研究证实, 抗体催化水的氧化途径的反应点位于抗体的可变区和恒定区交界面的区域, 而且在轻链163位点色氨酸残基（TrpL163）附近, 此时色氨酸的吲哚环已被氧化修饰。