尿囊酸酶

5-脲基乙內醯脲。廣泛存在於腈魚、沙丁魚、菸草種子、甜菜、小麥芽、尿膜液等動植物界。在動物體內均由嘌呤鹼基生成尿酸，人及其它靈長類或鳥類、陸生爬行類（蛭、蚯蚓）的排泄物是尿酸。但是在上述以外的哺乳類，尿酸是由尿酸氧化酶作用而氧化生成尿囊素後被排出體外的。

基本介紹

• 中文名：尿囊酸酶
• CASN：97-59-6
• 包裝：25公斤紙版桶
• 亦稱：乙醛醯脲

介紹

從兩棲類、魚類到許多脊椎動物，因為存在尿囊素酶（allantoinase，EC3．5．2．5），所以尿囊素可進一步水解生成尿囊酸。在具有尿囊酸酶（allan-toicase，EC3．5．3．4）的動物中，在催化尿囊酸進一步水解生成乙醛酸和尿素後排出體外。星蟲、海產斧足類（貽貝）、冠蚌、甲殼類（蝲蛄、龍蝦）、螠蟲由於存在脲酶，所以一直分解到氨的階段才被排出體外。因此，嘌呤代謝的最終產物是根據不同的生物種類而有不同的代謝階段，據認為這是因為與動物的進化有關的酶消失的緣故（酶缺失現象）。

尿囊酸酶

代謝途徑

動物體內，嘌呤代謝經過下列降解途徑，嘌呤在多種酶的作用下被催化成黃嘌呤,黃嘌呤在黃嘌呤脫氫酶(EC1.1.1.204)的作用下被轉化成尿酸。尿酸的降解途徑由5種酶組成:尿酸酶(urateoxidase,EC1.7.3.3)將尿酸轉變成尿囊素,尿囊素進一步被尿囊素酶(EC3.5.2.5)水解成尿囊酸,尿囊酸酶(EC3.5.3.4)然後降解尿囊酸形成尿羥乙酸(ureidoglycolate),尿羥乙酸酶(EC4.3.2.3)將尿羥乙酸降解形成尿素和乙醛酸,尿素酶(EC3.5.1.5)最終將尿素降解形成CO2和NH4⁺排除體外。尿囊酸酶作為嘌呤代謝途徑的重要酶之一，與動物排泄物的產生直接有關，其研究越來越受到人們的關注。

動物體內嘌呤降解途徑

尿囊酸酶的種屬特異性

不同的生物體，其嘌呤代謝途徑有所不同。除蜘蛛、水蛭和淡水貝類,幾乎所有的生物都具有從嘌呤到尿酸的降解途徑。人、一些靈長類如黑猩猩、大猩猩和猩猩以及鳥類、爬行類和昆蟲不具有尿酸酶，所以最終代謝途徑是尿酸。其他一些哺乳動物具有尿酸酶,代謝產物是尿囊素。兩棲類具有尿囊素酶、尿囊酸酶、尿羥乙酸酶和尿素酶,所以最終產物是CO2和NH4⁺。一些魚類如鯖魚和沙丁魚,具有尿囊素酶、尿囊酸酶，所以嘌呤的最終代謝產物是尿羥乙酸。但有些魚類如鮭科(Salmonidae)和鰻鱺科(Anguillidae)不具有尿囊酸酶，其最終產物是尿囊酸。Wang等最近發現,在頭索動物文昌魚里同樣存在尿囊酸酶的活性，其最終代謝途徑尚在研究中。一 些藻類如萊茵衣藻(Chlamydo-monasreinhardti)、酵母和細菌里都發現有尿囊酸酶的活性，但代謝途徑不詳。

尿囊酸酶及其基因結構

尿囊酸酶作為嘌呤代謝途徑的重要酶之一,其研究一直受到重視。有意思的是，儘管哺乳動物體內不具有尿囊酸酶的活性,但卻具有尿囊酸酶的基因，如從小鼠、人體中已經克隆出尿囊酸酶的基因。導致小鼠和人體內不具有尿囊酸酶活性的原因可能是基因在轉錄過程中,轉錄開始於不正確的起始位點，結果形成一個不完全的或者突變的起始ATG密碼子。動物尿囊酸酶分子量約43x10⁶左右，等電點6.5~7.2不等。尿囊酸酶的胺基酸序列里有4個重要的Motif: DGWETRR，PDGG,DGWETAR , PDGG。由於尿囊酸酶在生物體內含量較少，給純化和鑑定其空結構帶來一定的困難。2004年Leulliot等從酵母Saccharomyces cerevisiae 中成功地鑑別出尿囊酸酶的晶體結構。酵母尿囊酸酶的晶體由2個分子不對稱地組成。每個單體呈圓柱狀,由2個緻密的球型組件(module)構成。

尿囊酸酶的組織表達

對多種動物的尿囊酸酶組織和亞細胞定位的研究發現,尿囊酸酶存在於爪蟾(Xenopus)肝臟的胞漿里;尿囊酸酶也存在於蛙(Rana catesbeiana) 、蠑螈( Trituruspyrrhogaster)以及海水魚類肝臟的過氧化物酶體裡。而Hayashi等(1994)則認為蛙的尿囊酸酶定位於線粒體內。Vigetti等(2000)研究發現,在爪蟾的腎和肺里,尿囊酸酶顯示很高的活性。

雖然因為轉錄時起始密碼子發生突變,但Nothernblot發現,小鼠的精巢里能檢測到尿囊酸酶的mRNA。同樣,RT-PCR結果顯示,在人的精巢、前列腺及子宮裡也能檢測到尿囊酸酶的mRNA。此外,在爪蟾的腦、精巢和腸里,RT-PCR方法顯示，也有較高豐度的mRNA,儘管只測出很低的酶活。

用途

1、在醫藥方面：尿囊素具有促進細胞生長，加快傷口癒合，軟化角質蛋白等生理功能，是皮膚創傷的良好癒合劑和抗潰瘍藥劑。可用作緩解和治療皮膚乾燥症、鱗屑性膚疾患、皮膚潰瘍、消化道潰瘍及炎症，對骨髓炎、糖尿病、肝硬化、痤瘡均有較好療效。 2、在化妝品方面：由於尿囊素是一種兩性化合物，能結合多種物質形成復鹽，具有避光、殺菌防腐、止痛、抗氧化作用，能使皮膚保持水份，滋潤和柔軟，是美容美髮等化妝品的特效添加劑，廣泛用於雀斑霜、粉刺液、香波、香皂、牙膏、刮臉洗劑、護髮劑、收斂劑、抗汗除臭洗劑等的添加劑。

尿囊酸酶

3、在農業上：尿囊素是優良的植物生長調節劑，可刺激植物生長，對小麥、柑桔、水稻、蔬菜、大豆等均有顯著增產效果，並有固果，早熟作用。