人血清酯酶变种
人血清酯酶变种
与有机磷酸酯、氨基甲酸酯或吡啶鎓肟反应的人血清酯酶的变种
人的血液中有3种酯酶与有机磷化合物和氨基甲酸酯类化合物的反应。这3种酯酶就是乙酰胆碱酯酶、丁酰胆碱酯酶和磷酸三酯水解酶。一些有机磷酸酯和氨基甲酸酯被广泛地用作杀虫剂，比如对硫磷、马拉硫磷、西维因和残杀威，而有的有机磷化合物则是神经性毒剂，比如梭曼、塔崩、沙林和Vx。有些有机磷化合物和氨基甲酸酯也被用作药物， 比如二乙氧膦酰硫胆碱，metriphonate，bambuter01和吡斯的明。
乙酰胆碱酯酶具有迅速水解乙酰胆碱而结束胆碱能神经传递的重要作用。对这种酶的活性部位的磷酸化作用或氨基甲酰化作用是有机磷化合物或氨基甲酸酯类化合物的毒性的主要原因。丁酰胆碱酯酶也被有机磷化合物磷酸化，但是丁酰胆碱酯酶不具有明显的生理功能。人的血液中的丁酰胆碱酯酶的浓度大约是乙酰胆碱酯酶浓度的10倍。丁酰胆碱酯酶非常容易与许多有机磷化合物和氨基甲酸酯化合物反应。由于丁酰胆碱酯酶与这些化合物的结合，因而除去了循环中的毒物，于是就保护了乙酰胆碱酯酶，抗击了有毒化合物。如果有机磷化合物和氨基甲酸酯类化合物的浓度是在亚致死剂量，当有机磷化合物和氨基甲酸酯化合物对丁酰胆碱酯酶的抑制速率常数高于它于抑制乙酰胆碱酯酶的速率常数时，那么，丁酰胆碱酯酶可能是这些毒物的一个有效的清除剂。
大多数已磷酸化的乙酰胆碱酯酶在有水情况下的活化是非常慢的，但是在有肟的情况下大多数已磷酸化的乙酰胆碱酯酶的重活化就非常快。这就是为什么肟被用作有机磷化合物中毒时的解毒剂的原因。被肟有效地重活化的丁酰胆碱酯酶能够以同样的酶分子和有机磷化合物重复反应，因此，把有机磷化合物从体内清除出去。在有效力的肟存在时，丁酰胆碱酯酶变成了一种催化的并且不仅仅是化学计量的清除剂．肟也作为乙酰胆碱酯酶和丁酰胆碱酯酶对抗有机磷化合物的防护剂，因为肟可逆地和这些酶结合，从而阻断了这些酶的磷酸化作用。
在快速的新陈化谢中涉及到磷酸酯水解酶，由于它们对有机磷化合物的水解作用，它们在解毒中起重要作用，而且水解的产物没有较长期的毒性．对氧磷酶是一种磷酸三酯水解酶，它主要水解对氧磷。对氧磷是杀虫剂对硫磷的一种代谢产物。在许多人的血清中观测到对氧磷酶有两个变种。它们作为与对氧磷作用的底物，一种活性低，另一种活性高。活性低的那种对氧磷酶可能对对氧磷和其他有机磷化合物更敏感。
在研究过的大多数人中， 已经证明其体内的丁酰胆碱酯酶有几个遗传变种。大约在50年前，Kalow首先观察到某些病人血清丁酰胆碱酯酶的某种结构。这些病人有一种丁酰胆碱酯酶的非典型变种，在该酶的活性部位的单位个氨基酸的突变上不同于平常的形式．这种突变降低了这种酶对带电化合物，包括带电底物(如乙酰胆碱等)和带电抑制剂(如有机磷化合物、氨基甲酸酯等)的亲和性。 以后又发现了丁酰胆碱酯酶的其他变种，它们的结构和生化性质已经被彻底研究了。
在此文中，在对于人血清中丁酰胆碱酯酶和对氧磷酶的遗传变种的生化性质研究中，总结了这些酶与有机磷酸酯、氨基甲酸酯或吡啶肟相互作用的差别。