蛋白酶是 水解 蛋白质 肽链的一类酶的总称。按其降解 多肽 的方式分成内肽酶和端肽酶两类。前者可把大分子量的多肽链从中间切断,形成分子量较小的朊和 ;后者又可分为 羧肽酶 和氨肽酶,它们分别从多肽的游离 羧基 末端或游离 氨基 末端逐一将肽链水解生成氨基酸。
分布
蛋白酶广泛存在于动物内脏、植物茎叶、果实和微生物中。微生物蛋白酶,主要由 霉菌 、细菌,其次由酵母、 放线菌 生产。
简介
催化 蛋白质水解的酶类。种类很多,重要的有 胃蛋白酶 、 胰蛋白酶 、 组织蛋白酶 、 木瓜蛋白酶 和 枯草杆菌蛋白酶 等。蛋白酶对所作用的反应 底物 有严格的选择性,一种蛋白酶仅能作用于 蛋白质 分子中一定的 肽键 ,如胰蛋白酶催化 水解 碱性氨基酸 所形成的肽键。蛋白酶分布广,主要存在于人和动物 消化道 中,在植物和微生物中含量丰富。由于动植物资源有限,工业上生产蛋白酶制剂主要利用 枯草芽孢杆菌 、栖土曲霉等微生物发酵制备。
分类
目前已知的蛋白酶可以分成以下六大类:
丝氨酸蛋白酶 (Serine proteases)
Thr 蛋白酶(Threonine proteases)
半胱氨酸蛋白酶 ( Cysteine proteases)
天冬氨酸蛋白酶 (Aspartic acid proteases)
金属蛋白酶(Metalloproteases)
谷氨酸 蛋白酶(Glutamic acid proteases)
水解 蛋白质 肽键 的一类酶的总称。按其水解 多肽 的方式,可以将其分为内肽酶和外肽酶两类。内肽酶将蛋白质分子内部切断,形成分子量较小的月示和胨。外肽酶从蛋白质分子的游离 氨基 或 羧基 的末端逐个将肽键水解,而游离出氨基酸,前者为氨基肽酶后者为羧基肽酶。按其活性中心和最适pH值,又可将蛋白酶分为 丝氨酸蛋白酶 、 基蛋白酶、金属蛋白酶和 天冬氨酸蛋白酶 。按其反应的最适pH值,分为酸性蛋白酶、中性蛋白酶和碱性蛋白酶。工业生产上应用的蛋白酶,主要是内肽酶。
内容
皮革工业的脱毛和软化已大量利用蛋白酶,既节省时间,又改善劳动卫生条件。蛋白酶还可用于蚕丝脱胶、肉类嫩化、酒类澄清。临床上可作药用,如用 胃蛋白酶 治疗 消化不良 ,用酸性蛋白酶治疗 支气管炎 ,用惮性蛋白酶治疗 血管炎 以及用 胰蛋白酶 、胰凝乳蛋白酶对外科化脓性创口的净化及 胸腔 间 浆膜 粘连的治疗。 加酶洗衣粉 是 洗洁精 中的新产品,含碱性蛋白酶,能去除衣物上的血渍和蛋白污物,但使用时注意不要接触皮肤,以免损伤皮肤表面的 蛋白质 ,引起 皮疹 、 湿疹 等过敏现象。
蛋白酶广泛存在于动物内脏、植物茎叶、果实和微生物中。微生物蛋白酶,主要由 霉菌 、细菌,其次由酵母、 放线菌 生产。
应用
蛋白酶是最重要的一种工业酶制剂,能 催化 蛋白质和 多肽 水解 ,广泛存在于动物内脏、植物茎叶、果实和微生物中。在干酪生产、肉类嫩化和植物蛋白改性中都大量的使用蛋白酶。此外, 胃蛋白酶 、胰凝乳蛋白酶、 羧肽酶 和氨肽酶都是人体 消化道 中的蛋白酶,在它们的作用下,人体摄入的 蛋白质 被水解成 小分子 肽和氨基酸。
目前在焙烤工业中使用的蛋白酶有霉菌蛋白酶、细菌蛋白酶和植物蛋白酶。面包生产中应用蛋白酶能改变 面筋 性能,其作用形式和面包调制时力的作用及 还原剂 的化学反应不同。蛋白酶的作用不是破坏二硫键,而是断开形成面筋的三维 网状结构 。蛋白酶在面包生产中的作用主要表现在面团发酵过程中。由于蛋白酶的作用,使面粉中的蛋白质降解为肽、氨基酸,以供给酵母碳源,促进发酵。
作用
胰蛋白酶 的作用是使 细胞 间的 蛋白质 水解 从而使细胞离散。不同的组织或者细胞对 胰酶 的作用反应不一样。胰酶分散细胞的活性还与其浓度、温度和作用时间有关,在 pH 为 8.0 、温度为 37℃ 时,胰酶溶液的作用能力最强。使用胰酶时,应把握好浓度、温度和时间,以免消化过度造成细胞损伤。因 ca(clo)2 + 、 Mg2+ 和 血清 、蛋白质可降低胰酶的活性,所以配制胰酶溶液时应选用不含 Ca2+ 、 Mg2+ 的 BSS ,如: D-Hanks 液。终止消化时,可用含有血清培养液或者胰酶抑制剂终止胰酶对 细胞 的作用。
1. 称取 胰蛋白酶 :按胰蛋白酶液浓度为 0.25 %,用 电子天平 准确称取粉剂溶入小 烧杯 中的双蒸水(若用双蒸水需要调 PH 到 7.2 左右)或 pbs ( D-hanks )液中。搅拌混匀,置于 4℃ 内过夜。
2. 用注射滤器抽滤消毒:配好的 胰酶 溶液要在 超净台 内用注射滤器( 0.22 微米 微孔滤膜 )抽滤除菌。然后分装成小瓶于 -20℃ 保存以备使用。
胰蛋白酶能够 催化 蛋白质 的特定 肽键 水解 ,这个催化过程是不需要能量的,不会使酶失去活力,也不会改变形状和使自身水解。 底物 与酶的活性中心的结合是可逆的,这种结合使得蛋白质特定肽键因弯曲变形而被活化,更易于受到水分子的攻击,分别形成 氨基 和 羧基 而断裂,得到 小分子 多肽 或氨基酸。不同的蛋白酶可以作用在不同氨基酸相连组成的肽键,因此 胰蛋白酶 并不能作用在所有的肽键。