什么是木瓜蛋白酶?

木瓜蛋白酶是一种具有蛋白水解功能的酶,具有半胱氨酸蛋白酶活性,该酶属于超家族,它由单一多肽链组成,含有三个二硫键和一个酶活性所必需的巯基,其来源是绿色的木瓜(图1),木瓜酶的活性取决于果实的绿色。木瓜酶在所有生物的许多重要功能中具有重要作用[32]。例如对短链多肽、蛋白质、酯化氨基酸和酰胺键具有广泛的蛋白分解功能,在医药和食品原料中具有广泛的功能。它特异性地裂解带正电荷的氨基酸肽链,主要是赖氨酸、精氨酸和苯丙氨酸残基。

分子量:23,406 Da(氨基酸序列[16],活性最适pH:6.0-7.0;

活性最适温度:65 °C[22],pI:8.75 [17]; 9.55[18] ,光谱特性:λmax:278 nm[19];

消光系数:E1% = 25[19],EmM = 57.6 (280 nm)[20]。

抑制剂:E-64、胱胺二盐酸盐、胰凝乳蛋白酶抑制剂、依布硒、亮肽素 三氟乙酸盐

单位定义:在25 °C,pH 6.2条件下,一单位每分钟水解1.0 µmole N-α-苯甲酰-L-精氨酸乙酯。

分离自绿色番木瓜

特异性

木瓜蛋白酶可消化大部分蛋白底物,比胰蛋白酶范围更广。木瓜蛋白酶具有广泛的特异性,可断裂基础氨基酸,亮氨酸或甘氨酸的肽键。它还能水解脂类和酰胺类化合物。木瓜蛋白酶更倾向于P2位置有大的疏水侧链的氨基酸,它不接受P1'位置的缬氨酸[1]。

溶解度和溶液稳定性

木瓜蛋白酶以10mg / ml溶于水中。使用之前,稀释于含5mM L-半胱氨酸的缓冲液中。它的活化/稳定剂包括EDTA、半胱氨酸和二巯基丙醇[21]。尽管木瓜蛋白酶溶液具有很好的温度稳定性,不过它的稳定性却依赖于pH。在酸性条件下,木瓜蛋白酶溶液并不稳定,例如在pH低于2.8时其活性大幅下降。在溶解状态下,木瓜蛋白酶的活性每天约丧失1-2%,可能是自我分解和/或氧化作用所致。在分离过程中获得的木瓜蛋白酶常见的非活性形式,是蛋白质的活性位点巯基和游离半胱氨酸之间形成的混合二硫化物[23]。木瓜蛋白酶溶液在几种变性剂中也保持稳定,例如经70%甲醇和8M尿素溶液再结晶之后依然保持完整活性。不过,经10%三氯乙酰或6M盐酸胍处理后木瓜蛋白酶的活性大幅下降。