藍綠藻中SOD的蛋白質結構

超氧化物歧化酶（SuperOxide Dismutases, SODs）奧妙之處在於具有奪取及給予自由基電子的能力，也就是俗稱的歧化反應，能有效地清除生物體內的自由基。

而藍綠藻-最初進行光合作用的生物！！

24億年前為地球帶來大氧化事件，將大氣中不到1%的O₂，轉化成如今約20%的比例，開啟生物演化重要的序章。生物在進行呼吸作用時，會有部分氧氣（O₂）轉化成活性氧物質(Reactive Oxygen Species, ROS)，進而產出各式各樣的自由基，藍綠藻為了抵抗自由基的傷害，演化出超氧歧化酶（SODs）以對抗自由基的傷害。

                                                                         Fig.1 藍綠藻中SOD的蛋白質結構

1969年，Fridovich和McCord發現超氧化物歧化酶廣泛地存在於各類動物、植物、微生物中，可使細胞免於活性氧物質（ROS）攻擊而造成毀損或突變，在生物體中是極為重要的抗氧化劑。

                                                      Fig.2 SOD物種分佈圖（FEBS Letters 2012, 586,585–595）

當超氧離子在生物體中濃度度升高時，超氧化物歧化酶將對其進行行歧化反應，並使其轉變為O₂和H₂O₂（pH = 7 時，反應速度約為105 M⁻¹s⁻¹）。
SOD催化超氧化物的歧化反應可分為兩個步驟:

• 氧化反應:M⁽ⁿ⁺¹⁾-SOD + O₂⁻ → Mⁿ⁺-SOD + O₂
• 還原反應:Mⁿ⁺-SOD + O₂⁻ + 2H⁺ → M⁽ⁿ⁺¹⁾-SOD + H₂O₂

其中M可為Cu（n=1）、 Mn（n=2）、 Fe（n=2）、Ni（n=2）等金屬離子，即超氧化物歧化酶具有銅/鋅、錳、鐵或鎳等四種活性中心。而在反應中，金屬的氧化態在n和n+1之間進行氧化反應與還原反應，達到有效清除活性氧物質的目的。

                                              Fig.3 三種不同種類的SOD蛋白質結構（FEBS Letters 2012, 586,585–595）