尿囊酸酶

乙醛酰脲

5-脲基乙内酰脲。广泛存在于腈鱼、沙丁鱼、烟草种子、甜菜、小麦芽、尿膜液等动植物界。在动物体内均由嘌呤碱基生成尿酸，人及其它灵长类或鸟类、陆生爬行类（蛭、蚯蚓）的排泄物是尿酸。但是在上述以外的哺乳类，尿酸是由尿酸氧化酶作用而氧化生成尿囊素后被排出体外的。

介绍

从两栖类、鱼类到许多脊椎动物，因为存在尿囊素酶（allantoinase，EC3．5．2．5），所以尿囊素可进一步水解生成尿囊酸。在具有尿囊酸酶（allan-toicase，EC3．5．3．4）的动物中，在催化尿囊酸进一步水解生成乙醛酸和尿素后排出体外。星虫、海产斧足类（贻贝）、冠蚌、甲壳类（蝲蛄、龙虾）、螠虫由于存在脲酶，所以一直分解到氨的阶段才被排出体外。因此，嘌呤代谢的最终产物是根据不同的生物种类而有不同的代谢阶段，据认为这是因为与动物的进化有关的酶消失的缘故（酶缺失现象）。

代谢途径

动物体内，嘌呤代谢经过下列降解途径，嘌呤在多种酶的作用下被催化成黄嘌呤,黄嘌呤在黄嘌呤脱氢酶(EC1.1.1.204)的作用下被转化成尿酸。尿酸的降解途径由5种酶组成:尿酸酶(urateoxidase,EC1.7.3.3)将尿酸转变成尿囊素,尿囊素进一步被尿囊素酶(EC3.5.2.5)水解成尿囊酸,尿囊酸酶(EC3.5.3.4)然后降解尿囊酸形成尿羟乙酸(ureidoglycolate),尿羟乙酸酶(EC4.3.2.3)将尿羟乙酸降解形成尿素和乙醛酸,尿素酶(EC3.5.1.5)最终将尿素降解形成CO2和NH4+排除体外。尿囊酸酶作为嘌呤代谢途径的重要酶之一，与动物排泄物的产生直接有关，其研究越来越受到人们的关注。

尿囊酸酶的种属特异性

不同的生物体，其嘌呤代谢途径有所不同。除蜘蛛、水蛭和淡水贝类,几乎所有的生物都具有从嘌呤到尿酸的降解途径。人、一些灵长类如黑猩猩、大猩猩和猩猩以及鸟类、爬行类和昆虫不具有尿酸酶，所以最终代谢途径是尿酸。其他一些哺乳动物具有尿酸酶,代谢产物是尿囊素。两栖类具有尿囊素酶、尿囊酸酶、尿羟乙酸酶和尿素酶,所以最终产物是CO2和NH4+。一些鱼类如鲭鱼和沙丁鱼,具有尿囊素酶、尿囊酸酶，所以嘌呤的最终代谢产物是尿羟乙酸。但有些鱼类如鲑科(Salmonidae)和鳗鲡科(Anguillidae)不具有尿囊酸酶，其最终产物是尿囊酸。Wang等最近发现,在头索动物文昌鱼里同样存在尿囊酸酶的活性，其最终代谢途径尚在研究中。一些藻类如莱茵衣藻(Chlamydo-monasreinhardti)、酵母和细菌里都发现有尿囊酸酶的活性，但代谢途径不详。

尿囊酸酶及其基因结构

尿囊酸酶作为嘌呤代谢途径的重要酶之一,其研究一直受到重视。有意思的是，尽管哺乳动物体内不具有尿囊酸酶的活性,但却具有尿囊酸酶的基因，如从小鼠、人体中已经克隆出尿囊酸酶的基因。导致小鼠和人体内不具有尿囊酸酶活性的原因可能是基因在转录过程中,转录开始于不正确的起始位点，结果形成一个不完全的或者突变的起始ATG密码子。动物尿囊酸酶分子量约43x106左右，等电点6.5~7.2不等。尿囊酸酶的氨基酸序列里有4个重要的Motif: DGWETRR，PDGG,DGWETAR , PDGG。由于尿囊酸酶在生物体内含量较少，给纯化和鉴定其空结构带来一定的困难。2004年Leulliot等从酵母Saccharomyces cerevisiae 中成功地鉴别出尿囊酸酶的晶体结构。酵母尿囊酸酶的晶体由2个分子不对称地组成。每个单体呈圆柱状,由2个致密的球型组件(module)构成。

尿囊酸酶的组织表达

对多种动物的尿囊酸酶组织和亚细胞定位的研究发现,尿囊酸酶存在于爪蟾(Xenopus)肝脏的胞浆里;尿囊酸酶也存在于蛙(Rana catesbeiana) 、蝾螈( Trituruspyrrhogaster)以及海水鱼类肝脏的过氧化物酶体里。而Hayashi等(1994)则认为蛙的尿囊酸酶定位于线粒体内。Vigetti等(2000)研究发现,在爪蟾的肾和肺里,尿囊酸酶显示很高的活性。

虽然因为转录时起始密码子发生突变,但Nothernblot发现,小鼠的精巢里能检测到尿囊酸酶的mRNA。同样,RT-PCR结果显示,在人的精巢、前列腺及子宫里也能检测到尿囊酸酶的mRNA。此外,在爪蟾的脑、精巢和肠里,RT-PCR方法显示，也有较高丰度的mRNA,尽管只测出很低的酶活。

用途

1、在医药方面：尿囊素具有促进细胞生长，加快伤口愈合，软化角质蛋白等生理功能，是皮肤创伤的良好愈合剂和抗溃疡药剂。可用作缓解和治疗皮肤干燥症、鳞屑性肤疾患、皮肤溃疡、消化道溃疡及炎症，对骨髓炎、糖尿病、肝硬化、痤疮均有较好疗效。 2、在化妆品方面：由于尿囊素是一种两性化合物，能结合多种物质形成复盐，具有避光、杀菌防腐、止痛、抗氧化作用，能使皮肤保持水份，滋润和柔软，是美容美发等化妆品的特效添加剂，广泛用于雀斑霜、粉刺液、香波、香皂、牙膏、刮脸洗剂、护发剂、收敛剂、抗汗除臭洗剂等的添加剂。

3、在农业上：尿囊素是优良的植物生长调节剂，可刺激植物生长，对小麦、柑桔、水稻、蔬菜、大豆等均有显著增产效果，并有固果，早熟作用。

全国各地天气预报查询

上海市

云南省

云南省

云南省

云南省