【蛋白純化率】選對(duì)蛋白酶抑制劑的重要性_技術(shù)文章

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【蛋白純化率】選對(duì)蛋白酶抑制劑的重要性
閱讀次數(shù)：37 發(fā)布時(shí)間：2024/8/12 9:50:49

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當(dāng)細(xì)胞破碎的時(shí)候，蛋白水解酶就會(huì)被釋放出來或被激活，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說，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)來說顯得尤為重要。

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”，見下表（來自《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 )是很常見的抑制劑，使用濃度為 1mmol/L	不可逆抑制絲氨酸水解酶和一些半胱氨酸水解酶。
AEBSF 絲氨酸抑制劑，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	通過鰲合蛋白酶維持活性所必需的金屬離子來抑制金屬蛋白酶。
多肽蛋白酶抑制劑，使用濃度為 2-20ug/ml	亮肽素（Leupeptin）能抑制多種絲氨酸和半胱氨酸蛋白酶；抑肽素（pepstatin）抑制天冬氨酸蛋白酶；抑肽酶（aprotinin）能抑制許多絲氨酸蛋白酶；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	不可逆的抑制絲氨酸和半胱氨酸的蛋白酶
芐脒（Benzamidine）使用濃度為 1-3mmol/L	抑制絲氨酸蛋白酶

蛋白酶的功能和分類

蛋白酶功能 :
涉及到許多細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外的過程:
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,通過釋放蛋白酶導(dǎo)致毒性的增加

蛋白酶分類 :
根據(jù)催化中心結(jié)構(gòu)的不同蛋白酶可分為4類:
1.絲氨酸蛋白酶在其活性中心含有絲氨酸和組氨酸，如:糜蛋白酶, 彈性蛋白酶，血纖維蛋白溶酶，凝血酶，枯草桿菌蛋白酶，胰酶 Chymotrypsin, Elastase, Plasmin, Subtilisin, Thrombin, Trypsin
2.半胱氨酸蛋白酶（別名:硫醇或 SH 蛋白酶）在其催化中心含有半胱氨酸，如: Calpain, 組織蛋白酶 B,C 和 L，和木瓜蛋白酶
3.天(門)冬氨酸蛋白酶（羧基蛋白酶）在其活化中心含有天(門)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自溶酶體的酶,并且原來無(wú)活性的蛋白酶原被充分激活,開始消化其周圍的蛋白質(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。來自哺乳類動(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/全的保護(hù)。