當(dāng)細(xì)胞破碎的時(shí)候,蛋白水解酶就會(huì)被釋放出來(lái)或被激活,使電泳結(jié)果復(fù)雜化,影響zui終結(jié)果分析。為了避免這些情況的出現(xiàn),建議在樣品制備時(shí)盡可能在低 溫下進(jìn)行。此外,許多蛋白酶在PH9以上就失活了,因此Tris堿,碳酸鈉或堿性載體兩性電解質(zhì)往往能抑制蛋白水解。但是有些蛋白酶在上述條件下仍然保持 著活性,此時(shí)應(yīng)當(dāng)使用蛋白酶抑制劑。因此對(duì)于我們想要研究的蛋白來(lái)說(shuō),選擇性和有效的抑制這些蛋白酶對(duì)于蛋白純化路線設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)顯得尤為重要。
蛋白酶抑制劑與蛋白酶一樣,都是紛繁復(fù)雜的,通常使用許多化學(xué)物質(zhì)作為蛋白酶抑制劑,如 PMSF 和 leupeptin 。而且由于一種蛋白酶抑制劑只對(duì)某一類(lèi)蛋白酶起作用,因此通常建議復(fù)合使用蛋白酶抑制劑,如廣譜蛋白酶抑制劑“雞尾酒",見(jiàn)下表(來(lái) 自《蛋白質(zhì)電泳實(shí)驗(yàn)技術(shù)》)。
蛋白酶抑制劑 | 有效抑制的酶 |
PMSF ( Pheylmethylsulfonyl fluoride )是很常見(jiàn)的抑制劑,使用濃度為 1mmol/L | 不可逆抑制絲an酸水解酶和一些半胱an酸水解酶。 |
AEBSF 絲an氨酸抑制劑,使用濃度為 4mmol/L | AEBSF 的抑制活性與 PMSF 相近,但它更易溶于水而且毒性低 |
EDTA,EGTA,使用濃度為 1mmol/L | 通過(guò)鰲合蛋白酶維持活性所必需的金屬離子來(lái)抑制金屬蛋白酶。 |
多肽蛋白酶抑制劑,使用濃度為 2-20ug/ml | 亮肽素(Leupeptin)能抑制多種絲an酸和半胱an氨酸蛋白酶;抑肽素(pepstatin)抑制天冬氨酸蛋白酶;抑肽mei酶(aprotinin)能抑制許多絲氨an酸蛋白酶;苯丁抑制劑(bestatin)能抑制氨基酸多肽酶 |
TLCk,TPCK,使用濃度為 0.1-0.5mmol/L | 不可逆的抑制絲氨an酸和半胱氨an酸的蛋白酶 |
芐脒(Benzamidine)使用濃度為 1-3mmol/L | 抑制絲氨an酸蛋白酶 |
蛋白酶的功能和分類(lèi)
蛋白酶功能 :
涉及到許多細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外的過(guò)程:
1.食物蛋白在消化道的消化
2.激活無(wú)活性酶原和多肽激素/神經(jīng)轉(zhuǎn)移介質(zhì)的釋放
3.調(diào)節(jié)血凝物質(zhì)和纖維素
4.內(nèi)源性和外源性蛋白的細(xì)胞內(nèi)消化
5.跨膜的蛋白轉(zhuǎn)移
6.微生物對(duì)生物體攻擊,通過(guò)釋放蛋白酶導(dǎo)致毒性的增加
蛋白酶分類(lèi) :
根據(jù)催化中心結(jié)構(gòu)的不同蛋白酶可分為4類(lèi):
1.絲氨an酸蛋白酶在其活性中心含有絲an氨酸和組an氨酸,如:糜蛋白mei酶, 彈性蛋白酶,血纖維蛋白溶酶,凝血mei酶,枯草桿菌蛋白酶,胰yi酶 Chymotrypsin, Elastase, Plasmin, Subtilisin, Thrombin, Trypsin
2.半胱an氨酸蛋白酶(別名:硫醇或 SH 蛋白酶)在其催化中心含有半胱an氨酸,如: Calpain, 組織蛋白酶 B,C 和 L,和木瓜蛋白酶
3.天(門(mén))冬氨酸蛋白酶(羧基蛋白酶)在其活化中心含有天(門(mén))冬氨酸,如: 組織蛋白酶 D, 木瓜蛋白酶, 腎素
4.金屬蛋白酶含有金屬離子,即: 鋅2+在其催化中心,如氨基肽酶,羧基蛋白酶 A 和 B 嗜熱菌蛋白酶
在分離蛋白時(shí),組織或細(xì)胞裂解液中充滿了來(lái)自溶酶體的酶,并且原來(lái)無(wú)活性的蛋白酶原被充分激活,開(kāi)始消化其周?chē)牡鞍踪|(zhì)。為避免此因素,蛋白酶抑制劑必須被 加入在緩沖液內(nèi)以阻止蛋白酶對(duì)細(xì)胞組織的消化作用。來(lái)自哺乳類(lèi)動(dòng)物,植物,霉菌或細(xì)菌的組織,蛋白酶成分是不同的,并根據(jù)機(jī)體狀態(tài)的發(fā)展蛋白酶也可以發(fā)生變化。哺乳類(lèi)動(dòng)物組織分離時(shí)比細(xì)菌或其它組織分離時(shí)更需要應(yīng)用蛋白酶抑制劑使組織細(xì)胞受到完wan全的保護(hù)。