α-葡萄糖苷酶的简介α-葡萄糖苷酶属于糖苷酶的第20类(EC3．2．1．20)，依据糖苷酶结构分类的新方法，该酶属于糖苷酶的13族。α-葡萄糖苷酶广泛存在微生物、植物、动物等生物体中。其中来源于微生物的有：芽孢杆菌、酿酒酵母、黑曲霉素、嗜热古菌等[3-4]。来源于植物的有：甜玉米、蔬菜种子、大麦麦芽以及稻谷等等；来源于的动物有：黑腹果蝇、海兔等。目前用于研究的α-葡萄糖苷酶主要来源于酿酒酵母菌，其结构如图1-1所示。α-葡萄糖苷酶分子中的半胱氨酸残基有7个，但是仅有一个存在巯基自由基，另外六个经二硫键结合后转换成胱氨酸残基，其中的1个胱氨酸残基位于Pl亚基，而另一个胱氨酸残基和1个半胱氨酸残基位于P2亚基。张连学[12]等研究发现，Pl和P2不是由二硫键连接，而是通过非共价键结合得方式形成三维空间结构，当有小分子化合物或底物加入α-葡萄糖苷酶反应体系时，发生诱导效应，导致该酶两个亚基发生转动，此时分子两端的活性中心随之靠拢进而形成一种刚性的疏水口袋，最后底物分子进入该刚性口袋，与两个羧基在最合适的位点发生质子取代反应；在两个亚基的旋转过程中，影响溶液性质的任何因素都可能改变亚基的旋转速度和活性位点的形成，其中P2的Asp(2)认为是α-葡萄糖苷酶发生催化反应作用的一种必需氨基酸残基。酿酒酵母来源的α-葡萄糖苷酶三维结构（PDB编号3A4A）80970

Fig。1-1Threedimensionalstructureofalpha-glucosidasefromsaccharomycescerevwasiae

α-葡萄糖苷酶存在于生物体中，介导着重要的生理功能，具有多种生物学功能。根据岳振峰[13]等研究表明，α-葡萄糖苷酶的生物学功能主要有：1）通过调节机体糖代谢来维持机体生理活动的正常进行，它在哺乳动物和人类组织中的糖原降解中起重要作用，若长期缺少α-葡萄糖苷酶，将会致使组织中的糖原代谢混乱和糖原的过渡累积乃至引发疾病，如肌肉纤维的破坏和肌肉萎缩。2）在种子萌发期，种子中的淀粉会被α-淀粉酶和β-淀粉酶水解而产生低聚糖，α-葡萄糖苷酶会将这种低聚糖分解成葡萄糖，为芽的生长提供所需的营养物质。3）α-葡萄糖苷酶普遍存在于微生物体内，参与了微生物糖类代谢的非磷酸途径，还是参与双歧杆菌糖代谢的有关酶系之一。Lucsse[10]等人研究显示，在糖蛋白N-糖链加工的过程中，α-葡萄糖苷酶起着重要的作用，因此可推知该酶在病毒感染，肿瘤的侵润和转化过程中发挥着重要作用，并且与许多因代谢紊乱失调而引发的疾病如糖尿病等有密切联系。

相关糖苷酶的功能失调会导致糖代谢紊乱甚至引起疾病，所以能够调节这些酶的活性将成为药物开发的目标。对酶分子进行激活或者抑制的研究，是人们开发利用酶蛋白的基础工作，亦然是研究催化作用机理的重要途径之一，而酶抑制剂机制的研究对药物设计、病发机理、毒物机理等具有十分主要的意义，当前很多药物的研究方向都是酶的抑制剂。抑制α-葡萄糖苷酶的活性，以期对糖尿病、爱滋病等重大疾病进行防治，成为生物学和医学领域上的研究热点[13]。论文网

2α-葡萄糖苷酶抑制剂的来源

α-葡萄糖苷酶抑制剂按来源可分为两大类：有机合成的α-葡萄糖苷酶抑制剂和天然来源的α-葡萄糖苷酶抑制剂。20世纪70年代末，研究开发出一类新型口服降血糖药物--α-葡萄糖苷酶抑制剂。这一类药物的研制始于日本和德国等国家，当前用于临床治疗II型糖尿病的α-葡萄糖苷酶抑制剂主要代表性包括阿卡波糖、伏格列波糖、米格列醇等（作用机制见表1-1）。由于目前化学合成的α-葡萄糖苷酶抑制剂存在较严重的副作用（表1-1所示），人们就在设想是否存在天然来源的α-葡萄糖苷酶抑制剂，来降低这些副作用。于是经过大量研究证明，自然界中是存在天然来源的α-葡萄糖苷酶抑制剂的。其中刘瑞丽[18]等研究发现，以植物来源的抑制剂主要包括多糖、酚类物质、生物碱、糖苷、皂甙、植物固醇、黄酮类等；以海洋生物来源的抑制剂主要包括海筒螅、海燕、刺参、海绵和毛蚶等粗提物。何忠梅[6]等利用使用靶向亲和-液质联用技术对人参的茎叶中总皂苷的α-葡萄糖苷酶抑制剂进行了高通量的快速筛选，结果发现人参茎总皂苷对α-葡萄糖苷酶的活性具有抑制作用。