郭 晋，范新浩，杨亚岚，梁国明，唐中林,*

(1.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所，北京 100193；2.中国农业科学院农业基因研究所，广东岭南现代农业科学与技术实验室，深圳 518120)

碳酸酐酶(carbonic anhydrase，CAs)是一类可催化二氧化碳和碳酸氢盐的可逆水合金属酶[1]，在不同物种的组织和细胞中表达水平不同[2]。由于CAs抑制剂与糖异生、尿素生成、脂肪生成、肿瘤发生等多种生理反应有关[3-4]，CAs抑制剂现已成为肥胖和肿瘤等疾病治疗的药物[5-6]。线粒体(mitochrodria, MT)通过它自身表达的DNA、细胞质中核基因编码的蛋白质和酶完成细胞内的生物氧化过程[7]。研究发现，线粒体CA调节葡萄糖的氧化代谢、ROS的产生和氧化应激、线粒体的生物发生[8]。线粒体碳酸酐酶两种同工酶CA5A(carbonic anhydrase，mitochondrial，5A；CA5A)和CA5B(carbonic anhydrase，mitochondrial，5B；CA5B)(以前被称为CAVA和CAVB)在线粒体丙酮酸代谢中发挥关键作用，其通过可逆水合二氧化碳产生HCO3-：CO2+为丙酮酸转化为草酰乙酸提供HCO3-，使草酰乙酸进入三羧酸循环途径，是葡萄糖有氧代谢过程的关键底物。

人源碳酸酐酶(hCAs)参与大量的生理和病理过程，包括糖异生、脂肪生成、尿素生成、致瘤性以及各种病原体的生长和毒性[6, 10]，CA5(以前被称为CAV)在糖异生、脂肪生成[6]、代谢调控[8, 11]和疾病发生[6, 8, 11-12]中发挥关键作用。目前，这些hCAs已作为药物靶点被深入研究，几种hCA抑制剂已在临床应用[6]。小鼠线粒体碳酸酐酶CA5B与CA5A具有同源性[13]，小鼠CA5B基因在成年皮下脂肪和生殖器脂肪中表达量最高，小鼠胰岛细胞中CA5在功能上可能与调节胰岛素分泌有关[14]，此外，小鼠CA5参与调节脂肪细胞的丙酮酸羧化[15]和丙酮酸糖异生[16]。……