化学百科知识点-胰蛋白酶解读

来源:学大教育    日期:2016-04-16 12:54:24

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胰蛋白酶Trypsin (Parenzyme) 为蛋白酶的一种,EC 3.4.4.4,是从牛、羊、猪的胰脏提取的一种丝氨酸蛋白水解酶。在脊椎动物中,作为消化酶而起作用。在胰脏是作为酶的前体胰蛋白酶原而被合成的。作为胰液的成分而分泌,受肠激酶,或胰蛋白酶的限制分解成为活化胰蛋白酶,是肽链内切酶,它能把多肽链中赖氨酸和精氨酸残基中的羧基侧切断。它不仅起消化酶的作用,而且还能限制分解糜蛋白酶原、羧肽酶原、磷脂酶原等其它酶的前体,起活化作用。是特异性最强的蛋白酶,在决定蛋白质的氨基酸排列中,它成为不可缺少的工具。

胰蛋白酶是从牛、猪、羊的胰脏提取,纯化获得的结晶,再制成的冻干制剂。易溶于水,不溶于三氯甲烷、乙醇、乙醚等有机溶剂。在pH1.8时,短时间煮沸几乎不失活;在碱溶液中加热则变性沉淀,Ca2+有保护和激活作用,胰蛋白酶的等电点为pH10.1。牛胰蛋白酶原有229个氨基酸组成,含6对二硫键,其氨基酸排列顺序和晶体结构已被阐明。在肠激酶活自身催化下,酶原的N末端赖氨酸与异亮氨酸残基之间的肽键被水解,释放出来缬-天-天-天-天-赖6肽,生成有活性的胰蛋白酶。牛的胰蛋白酶氨基酸残基223个,分子量23800[1] ,活性部位的丝氨酸残基是不可缺少的丝氨

 

酸蛋白酶。猪胰蛋白酶的化学结构与牛胰蛋白酶十分相似,在氨基酸残基排列顺序中,只有41个氨基酸残基不同,但分子构型有很大区别。沉降系数S20W为2.77S,pI=10.8,热稳定性较牛胰蛋白酶稳定,Ca2+对酶的保护作用不及牛羊的明显,无螯合Ca2+的中心部位。有6对二硫键,断裂1~2个键,均不至于破坏酶分子的完整结构而保护了酶的活性。酶的活力分别相当于牛的72%及羊的61%。羊胰蛋白酶与牛、猪的相似,但其活力略高于牛和猪的。胰蛋白酶专一作用有碱性氨基酸精氨酸及赖氨酸羧基所组成的肽键。酶本身很容易自溶,由原先的β-胰蛋白酶酶转化为α-胰蛋白酶,再进一步降解为拟胰蛋白酶,乃至碎片,活力也逐步下降而丧失。除存在于脊椎动物外,还存在于蚕、海盘车、蝲姑、放线菌等范围广泛的生物体中。另外与高等动物的血液凝固和炎症等有关的凝血酶、纤溶酶、舒血管素等蛋白酶在化学结构和特异性等方面与胰蛋白酶具有密切的关系,可以认为这些酶是从共同的祖先酶在进化过程中分化而来的。胰糜蛋白酶与弹性蛋白酶在结构和催化机制方面也具有密切关系,但其特异性则完全不同。胰蛋白酶系自牛、羊或猪胰中提取的一种蛋白水解酶。中国药品标准规定按干燥品计算,每1mg 的效价不得少于2500单位。 由牛、羊、猪胰脏提取而得的一种肽链内切酶,只断裂赖氨酸或精氨酸

 

胰蛋白酶原的激活过程的羧基参

 

胰蛋白酶降解物分析与形成的肽键。白色或米黄色结晶性粉末。溶于水,不溶于乙醇、甘油、氯仿和乙醚。分子量24 000,pI 10.5,最适pH值7.8~8.5左右。pH>9.0不可逆失活。Ca2+对酶活性有稳定作用;重金属离子、有机磷化合物、DFP、天然胰蛋白酶抑制剂对其活性有强烈抑制。临床用于抗炎消肿,工业上用于皮革制造、生丝处理、食品加工等。

 

作用与用途本品为蛋白质水解酶,能选择地水解蛋白质中由赖氨酸或精氨酸的羧基所构成的肽链,能消化溶解变性蛋质,对未变性的蛋白质无作用,因此,能使脓、痰液、血凝块等分解、变稀,易于引流排除,加速创面净化,促进肉芽组织新生,此外还有抗炎症作用。临床上用于脓胸、血胸、外科炎症、溃疡、创伤性损伤、瘘管等所产生的局部水肿、血肿及脓肿等。喷雾吸入,用于呼吸道疾病。也可用于治疗毒蛇咬伤。还常用于动物细胞培养前对组织的处理。

剂量与用法肌内注射,1 000~2 000U或5 000U用生理盐水或注射用水溶解,1次/日。治毒蛇咬伤,取本品2 000U,1~3支,加0.25%~0.5%盐酸普鲁卡因液(或注射用水)4ml~20ml溶解,以牙痕为中心,在伤口周围作浸润注射。或在肿胀部位上方作环形封闭1~2次,如病情需要可重复使用。

副作用1、寒战、发热、头痛、头晕、胸痛及腹痛、腹泻等。2、不可用于急性炎症及出血空腔中。3、肝、肾损伤、血凝异常和有出血倾向者忌用。

细胞培养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 Ca2+ 、 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。3. 分装成小瓶于 -20℃ 保存以备使用可!

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