蛋白酶

分子酶學(xué)工程實(shí)驗(yàn)室

       蛋白酶：水解蛋白質(zhì)肽鍵的一類(lèi)酶的總稱(chēng)。廣泛存在于動(dòng)物內(nèi)臟、植物莖葉、果實(shí)和微生物中。

一、按照酶水解多肽的方式分：內(nèi)肽酶和外肽酶。

二、按照酶的來(lái)源來(lái)分：動(dòng)物蛋白酶、植物蛋白酶、微生物蛋白酶。

三、按照酶作用的最適pH值分：酸性蛋白酶、中性蛋白酶、堿性蛋白酶。

        1、酸性蛋白酶：

       （1）酸性蛋白酶是一種羧基蛋白酶。

       （2）pI3-5；分子量30000-40000；最適pH3-4；穩(wěn)定pH2-6。

       （3）50℃以上不穩(wěn)定。

       （4）廣泛存在于霉菌，酵母菌，擔(dān)子菌中。

       （5）抑制劑為DAN（二重氮乙酰正亮氨酸甲酯）,EPNP（1,2-環(huán)-3-對(duì) 硝基苯氧基丙烷）,SDS。

       2、中性蛋白酶：

       （1）大多數(shù)是金屬酶；分子量35000-40000；pI8-9；不穩(wěn)定，易自溶。

       （2）最適pH6.5-7.5，穩(wěn)定pH6-10。

       （3）熱穩(wěn)定性較差。

       3、堿性蛋白酶：

       （1）定義：是一類(lèi)最適pH在9-11范圍內(nèi)的蛋白酶，因他們的活性中心大多含有絲氨酸，所以又稱(chēng)絲氨酸蛋白酶。

       （2）分子量：20000-34000；pH8-9。

       （3）抑制物是對(duì)DFP(二異丙基氟磷酸)、PMSF(苯甲磺酰氟)。

       （4）廣泛存在于細(xì)菌，放線(xiàn)菌，真菌中。

四、按照酶的活性中心分：絲氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶、天門(mén)冬氨酸蛋白酶、金屬蛋白酶。

       1、絲氨酸蛋白酶：

       (1)活性中心含絲氨酸殘基。

       (2)酶活性受到DF、PMSF和PI等的專(zhuān)一性抑制。

       (3)酶的最適pH值在9.5一10.5，是堿性蛋白酶。

       (4)產(chǎn)生堿性絲氨酸蛋白酶的微生物有節(jié)桿菌、鏈霉菌、黃桿菌和芽抱桿菌等細(xì)菌，在酵母鏈抱霉、曲霉和擔(dān)子菌等真菌中也存在。

       (5)絲氨酸蛋白酶這類(lèi)酶廣泛存在于動(dòng)物胰臟、細(xì)菌和霉菌中。

       (6)舉例如彈性蛋白酶，胰蛋白酶，枯草桿菌堿性蛋白酶。

       2、半胱氨酸蛋白酶：

      這類(lèi)酶也叫琉基蛋白酶，已知這類(lèi)酶約有20族，廣泛存在于原核生物和真核生物中，其活性中心含一雙氨基酸即Cys一His，不同族的酶中Cys與His前后順序不同。通常這類(lèi)酶需有還原劑如HCN或胱氨酸存在下才有活性。根據(jù)它們側(cè)鏈的專(zhuān)一性可分為4群:木瓜蛋白酶型、胰蛋白酶型(可優(yōu)先切開(kāi)精氨酸殘基)、對(duì)谷氨酸有專(zhuān)一性和其它。

       3、天門(mén)冬氨酸蛋白酶：

       胃蛋白酶和真菌酸性蛋白酶都是活性中心含天門(mén)冬氨酸的酸性蛋白酶，這類(lèi)酶的最適pH值為2.0一5.0，在酸性條件下穩(wěn)定，在pH值高于6時(shí)迅速失活，酶的pl為3一4.5，DAN和EpNP是這類(lèi)酶的專(zhuān)性抑制劑。

       4、金屬蛋白酶

       （1）主要是中性蛋白酶。

       （2）最適pH值為7-8。

       （3）活性中心大多數(shù)含Zn2+等二價(jià)金屬，可收到金屬鰲合劑EDTA或OP的抑制。

       （4）廣泛存在于曲霉、芽孢桿菌和鏈霉菌等中，許多曲霉除產(chǎn)生中性蛋白酶外還產(chǎn)生堿性和酸性蛋白酶及外肽酶，芽孢桿菌有的菌株還同時(shí)可產(chǎn)生堿性蛋白酶，但也有些芽孢桿菌只產(chǎn)中性蛋白酶一種。

五、蛋白酶的生產(chǎn)

       1、提取法（以菠蘿蛋白酶為例）高嶺土吸附法：

       2、單寧沉淀法：

       3、有機(jī)溶劑提取法：

六、蛋白酶生產(chǎn)所用到的微生物菌種

       1、中性蛋白酶生產(chǎn)菌:

       枯草芽孢桿菌、熱介蛋白芽抱桿菌、厭色鏈霉菌。

       2、酸性蛋白酶生產(chǎn)菌:

       黑曲霉，齋膝曲霉、栗疫霉、米赫毛霉、絲立毛霉和根霉。

       3、堿性蛋白酶生產(chǎn)菌:

       液化淀粉芽抱桿菌、地衣芽抱桿菌、黃曲霉、米曲霉、棲土曲霉和冠狀耳霉。

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