胰凝乳蛋白酶ppt课件
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最新蛋白质与酶学讲义完全版_图文ppt课件
胃蛋白酶＋电泳＋过甲酸氧化＋电泳 （九）蛋白质测序举例 （十）蛋白质序列数据库
三、蛋白质的氨基酸序列与生物功能
（一）同源蛋白质的物种差异与生物进化
1．同源蛋白质
同源蛋白质是指在不同生物体中行使相同或相似功能的蛋白质。
同源蛋白质的氨基酸序列具有明显的相似性，这种相似性序列称 序列同源性（sequence homology）。
肌球蛋白（兔）
470000
核酮糖二磷酸羧化酶（菠菜） 560000
谷氨酰合成酶（E.coli）
600000
残基数目/链 21（A）, 30（B） 104 124 129 153 13（α）,132（β）,97（γ） 141（α）,146（β） 550 200 214（α）, 446（β） 500
1800 (重链h), 190 (α) ,149 (α/) ,160 (β)
用两种或几种不同的断裂方法（指断裂点不同）将每条多肽链样品降解 成两套或几套重叠的肽段或称肽碎段。
（7）测定各肽段的氨基酸序列
常用的肽段测序方法是Edman降解法，此外还有酶解法和质谱法等。
（8）重建完整多肽链的一级结构
利用两套或多套肽段的氨基酸序列彼此间有交错重叠可以拼凑出原来的 完整多肽链的氨基酸序列。
（9 )确定半胱氨酸残基间形成的S—S交联桥的位置
（二）N—末端和C—末端氨基酸残基的鉴定
1．N—末端分析
（1）二硝基氟苯（DNFB或FDNB）法
多肽或蛋白质的游离末端NH2与DNFB（称Sanger试剂） 反应后， 生成DNP—多肽或DNP—蛋白质。DNP—多肽经酸水解后，只 有N—末端氨基酸为黄色DNP—氨基酸衍生物，其余的都是游 离氨基酸。
不变碱基（invariant residue）：同源蛋白质的氨基酸序列中有许 多位置的氨基酸残基对所有已研究过的物种来说都是相同的。 可变碱基 （variant residue）：其他位置的氨基酸残基对不同物种 有相当大的变化。
三、蛋白质的氨基酸序列与生物功能
（一）同源蛋白质的物种差异与生物进化
1．同源蛋白质
同源蛋白质是指在不同生物体中行使相同或相似功能的蛋白质。
同源蛋白质的氨基酸序列具有明显的相似性，这种相似性序列称 序列同源性（sequence homology）。
肌球蛋白（兔）
470000
核酮糖二磷酸羧化酶（菠菜） 560000
谷氨酰合成酶（E.coli）
600000
残基数目/链 21（A）, 30（B） 104 124 129 153 13（α）,132（β）,97（γ） 141（α）,146（β） 550 200 214（α）, 446（β） 500
1800 (重链h), 190 (α) ,149 (α/) ,160 (β)
用两种或几种不同的断裂方法（指断裂点不同）将每条多肽链样品降解 成两套或几套重叠的肽段或称肽碎段。
（7）测定各肽段的氨基酸序列
常用的肽段测序方法是Edman降解法，此外还有酶解法和质谱法等。
（8）重建完整多肽链的一级结构
利用两套或多套肽段的氨基酸序列彼此间有交错重叠可以拼凑出原来的 完整多肽链的氨基酸序列。
（9 )确定半胱氨酸残基间形成的S—S交联桥的位置
（二）N—末端和C—末端氨基酸残基的鉴定
1．N—末端分析
（1）二硝基氟苯（DNFB或FDNB）法
多肽或蛋白质的游离末端NH2与DNFB（称Sanger试剂） 反应后， 生成DNP—多肽或DNP—蛋白质。DNP—多肽经酸水解后，只 有N—末端氨基酸为黄色DNP—氨基酸衍生物，其余的都是游 离氨基酸。
不变碱基（invariant residue）：同源蛋白质的氨基酸序列中有许 多位置的氨基酸残基对所有已研究过的物种来说都是相同的。 可变碱基 （variant residue）：其他位置的氨基酸残基对不同物种 有相当大的变化。
酶蛋白的化学修饰课件.ppt
2）重金属化合物： 对氯汞苯甲酸（PCMB）
E－SH +
＋ HCl
2-氯汞- 4-硝基酚
E－SH +
+ HCl
3）烷基化：
E-SH + R-X
E-SR +HX
常用烷基化试剂：
碘代乙酰胺（IAM）
碘代乙酸 （IAA）
一个常用的专一修饰巯基试剂： N-乙基马来酰亚胺（NEM）:
E－SH ＋
4）酰基化：
生物相容性，在体内不残留，无毒，无 抗原性，是一种优良修饰剂。
其修饰方法有多种，如三氯均嗪法、 叠氮法、琥珀酸酐法、重氮法等。
三氯均嗪法是一个常用的方法。三氯 均嗪上氯原子很活泼，易发生亲核取代。 三个氯原子反应性依次下降。
2）右旋糖酐
右旋糖酐是由α-葡萄糖经α-1，6糖酐 键形成的多糖，有较好的水溶性及生物 相容性，可用作代血浆。
+H2O
3）硼氟化三甲烊盐 （CH3）3 OBF4
+
+ HBF4 + CH3OCH3
（2）修饰氨基（四类） 赖氨酸氨基有很高的亲核反应性，可
用多种酰基化试剂或烷基化试剂对其修 饰
1） 烷基化
2）酰基化 乙酸酐：
丹磺酰氯（DNS）：
3）还原烷基化
4）一个常用的特异修饰赖氨酸氨基的 试剂：磷酸吡哆醛
（3）修饰胍基 （两类） 1）二酮：
丁二酮：
环己二酮：
2）苯乙二醛：
（4）修饰巯基（四类）
巯基是活性部位最常出现的基团，也
是有最多修饰剂的基团。巯基修饰剂可 分为以下四类：二硫键交换，烷基化， 酰基化，重金属化合物。
1）二硫键交换：
E－SH + R－S－S－R
医学检验·检查项目：胰凝乳蛋白酶_课件模板
医学检验·各论 胰凝乳蛋白酶 内容课件模板
医学检验·各论：胰凝乳蛋白酶 >>>
简介： 胰疑乳蛋白酶与胰蛋白酶大致相同。
都属参与蛋白质氨基酸代谢酶，也是一种 水解酶。
医学检验·各论：胰凝乳蛋白酶 >>>
临床意义： 酶活性降低常见于慢性胰腺炎、囊性
纤维变形、小肠吸收障碍。
医学检验·各论：胰凝乳蛋白酶 >>>
正常值： 血清 10μg/L 大便 120～1265μg/g
大便(：290)。
医学检验·各论：胰凝乳蛋白酶 >>>
相关检查： 淀粉酶、血清淀粉酶同工酶（AMY-I）、 血清淀粉酶（AMS）、血常规、尿淀粉酶。
医学检验·各论：胰凝乳蛋白酶 >>>
相关症状： 胰腺外分泌功能不良 、慢腹痛、右下 腹痛。
医学检验·各论：胰凝乳蛋白酶 >>>
相关疾病： 小儿慢性胰腺炎、慢性胰腺炎、胆源性慢 性胰腺炎。
谢谢！
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简介： 胰疑乳蛋白酶与胰蛋白酶大致相同。
都属参与蛋白质氨基酸代谢酶，也是一种 水解酶。
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临床意义： 酶活性降低常见于慢性胰腺炎、囊性
纤维变形、小肠吸收障碍。
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正常值： 血清 10μg/L 大便 120～1265μg/g
大便(：290)。
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胰凝乳蛋白酶 ppt课件
胰凝乳蛋白酶ຫໍສະໝຸດ 胰凝乳蛋白酶反应的详细机制
⑤
His-N攻击H2O的H，H2O裂解，OH-的O攻击羰基C
胰凝乳蛋白酶
胰凝乳蛋白酶反应的详细机制
⑥
His-NH提供H给Ser的O，第二个产物形成，但仍与酶结合
胰凝乳蛋白酶
胰凝乳蛋白酶反应的详细机制
⑦
第二个产物释放，酶再生
胰凝乳蛋白酶
胰凝乳蛋白酶原与胰蛋白酶原的激活过程
His94-Zn-Lys96 His119
Arg127，Glu270，Tyr248，Zn2+ Ser48，His51，NAD+，Zn2+
胰凝乳蛋白酶
一、酸碱催化
二、共价催化
三、金属离子催化
胰凝乳蛋白酶
酸碱催化
定义：酸碱催化是通过瞬时的向反应物提 供质子或从反应物接受质子以稳定过渡态， 加速反应的一类催化机制。
胰凝乳蛋白酶原（无活性）
胰蛋白酶原（无活性）
π-胰凝乳蛋白酶（有活性）
胰蛋白酶（有活性）
α-胰凝乳蛋白酶（有活性）
胰凝乳蛋白酶
348 99×2
212 275 259
307 374×2
活性部位的氨基酸残基
His12，His119，Lys41 Asp52，Glu35
His57，Asp102，Ser195 His57，Asp102，Ser195 His57，Asp102，Ser195
Asp32，Asp215 Asp25
Cys25，His159 His64，Ser221，Asp32
胰凝乳蛋白酶
金属离子催化
需要金属的酶可以分为：金属酶和金属-激活酶两类 金属离子以3种主要途径参加催化过程
（1）通过结合底物为反应定向 （2）通过可逆地改变金属离子的氧化态调节氧化还原反应 （3）通过静电稳定或屏蔽负电荷
⑤
His-N攻击H2O的H，H2O裂解，OH-的O攻击羰基C
胰凝乳蛋白酶
胰凝乳蛋白酶反应的详细机制
⑥
His-NH提供H给Ser的O，第二个产物形成，但仍与酶结合
胰凝乳蛋白酶
胰凝乳蛋白酶反应的详细机制
⑦
第二个产物释放，酶再生
胰凝乳蛋白酶
胰凝乳蛋白酶原与胰蛋白酶原的激活过程
His94-Zn-Lys96 His119
Arg127，Glu270，Tyr248，Zn2+ Ser48，His51，NAD+，Zn2+
胰凝乳蛋白酶
一、酸碱催化
二、共价催化
三、金属离子催化
胰凝乳蛋白酶
酸碱催化
定义：酸碱催化是通过瞬时的向反应物提 供质子或从反应物接受质子以稳定过渡态， 加速反应的一类催化机制。
胰凝乳蛋白酶原（无活性）
胰蛋白酶原（无活性）
π-胰凝乳蛋白酶（有活性）
胰蛋白酶（有活性）
α-胰凝乳蛋白酶（有活性）
胰凝乳蛋白酶
348 99×2
212 275 259
307 374×2
活性部位的氨基酸残基
His12，His119，Lys41 Asp52，Glu35
His57，Asp102，Ser195 His57，Asp102，Ser195 His57，Asp102，Ser195
Asp32，Asp215 Asp25
Cys25，His159 His64，Ser221，Asp32
胰凝乳蛋白酶
金属离子催化
需要金属的酶可以分为：金属酶和金属-激活酶两类 金属离子以3种主要途径参加催化过程
（1）通过结合底物为反应定向 （2）通过可逆地改变金属离子的氧化态调节氧化还原反应 （3）通过静电稳定或屏蔽负电荷
蛋白酶ppt课件
*
*
（1）木瓜蛋白酶（EC 3.4.22.2）
• 在pH5的弱酸性条件下最稳定。底物不同，它 的最适pH也会改变，酪蛋白最适pH为7，明胶 则为5。 • 最适作用温度一般在65℃,在较高温度下仍然保 持活性，例如在中性条件下70℃加热处理 30min，对牛乳的凝结活性仅下降20%； • 商品化的木瓜蛋白酶中，真正的木瓜蛋白酶一 般只占可溶性蛋白质总量的10%，另外的蛋白 酶还有木瓜凝乳酶、溶菌酶以及木瓜肽酶等。 在肉品嫩化、啤酒加工中有应用。
* Ser-Ser-Cys-Met-Gly-Asp-Ser-Gly-Gly-Pro-Leu-Val-Cys-Lys-Lys-As *
Ser-Gly-Cys-Gln-Gly-Asp-Ser-Gly-GlyPro-Leu-His-Cys-Leu-Val-As
Asp-Ala-Cys-Glu-Gly-Asp-Ser-Gly-Gly-Pro-Phe-Val-Met-Lys-Ser-Pr
• 由三个肽链组成，由双硫键将各部分结 合在一起。胰凝乳蛋白酶原A由245个氨 基酸残基（分子量约为25,000），分子中 有五个双硫键，它没有酶的活性；在胰 蛋白酶和胰凝乳蛋白酶的作用下，裂解 生成了-胰凝乳蛋白酶。
图
1 Cys
胰凝乳蛋白酶原的激活过程示意图
245 胰凝乳蛋白酶原A 胰蛋白酶 15 Arg 16 胰凝乳蛋白酶 146 Tyr B链 15 147 148 149 Ala C链 Thr Asn 245 胰凝乳蛋白酶 Asp Asp 胰凝乳蛋白酶
蛋白酶
第11问题
蛋白酶的分类、常见的种类
3.1.1、蛋白酶的作用
水解蛋白质或多肽中的酰胺键（肽键）。
COOH R1—CH—N—H + HO—C—CH—R2 H O COOH R1—CH—N—C—CH—R2 + H2O H O NH2 NH2
胰凝乳蛋白酶的制备(生物分离纯化技术课件)
胰凝乳蛋白酶的制备
生产实训
2、胰凝乳蛋白酶分离：取提取液10mL，加固体(NH4)2SO41.14g达 0.2饱和度，放置10min，离心(3000r/min)10min。弃去沉淀，保留上清 液。在上清液中加入固体(NH4)2SO41.323g达0.5饱和度，放置10min离心 (3000r/min)10min。弃去上清液，保留沉淀。将沉淀溶解于3倍体积的水 中，装入透析袋中，用pH为7.4的0.1mol/L磷酸盐缓冲液透析，直至 1%BaCl2检查无白色BaSO4沉淀产生，然后离心(3000r/min)5min。弃去 沉淀(变性的酶蛋白)，保留上清液。在上清液中加(NH4)2SO4(0.39g/mL) 达0.6饱和度，放置10min，离心(3000r/min)10min。弃去上清液，保留 沉淀（即为胰凝乳蛋白酶）。
胰凝乳蛋白酶的制备 实训试剂与设备 二、实验器材 高速组织捣碎机，解剖刀，镊子，剪刀，烧杯（50mL、100mL），离 心机，离心管，漏斗，纱布，棉线，吸管（10mL、5mL、2mL、1mL、 0.5mL），玻璃棒，滴管，透析袋，台秤，分析天平，离心机。
胰二、生产操作
胰凝乳蛋白酶的制备
实训目标 1.掌握盐析法分离酶的基本原理和操作； 2.掌握结晶的基本方法和操作； 3.学习胰凝乳蛋白酶制备的方法。
胰凝乳蛋白酶的制备
实训原理 蛋白质分子表面带有一定的电荷，因同种电荷相互排斥，使蛋白质分 子彼此分离；同时，蛋白质分子表面分布着各种亲水基团，这些基团与水 分子相互作用形成水化膜，增加蛋白质水溶液的稳定性。如果在蛋白质溶 液中加入大量中性盐，蛋白质分子表面的电荷被大量中和，水化膜被破坏， 于是蛋白质分子相互聚集而沉淀析出，这种现象称为盐析。由于不同的蛋 白质分子表面所带的电荷多少不同，分布情况也不一样，因此不同的蛋白 质盐析所需的盐浓度也各异。盐析法就是通过控制盐的浓度，使蛋白质混 合液中的各个成分分步析出，达到粗分离蛋白质的目的。
机制1胰凝乳蛋白酶催化胜肽键水解
歐亞書局
CH 6 酵 素
p.231
人類大量使用盤尼西林及其衍生物，導致其演化出表 現 β-內醯胺酶（β-lactamases）（圖 6-28a）的 致病性細菌株。β-內醯胺酶可以切割 β-內醯胺環 抗生素而使它們失活。因此，細菌會對抗生素產生抗 藥性。
歐亞書局
CH 6 酵 素
p.229
圖 6 – 26
歐亞書局
CH 6 酵 素
p.230
圖6-26 轉胜肽酶反應。這反應靠著轉胜肽酶活性區域上的一個 Ser，經 由與胰凝乳蛋白酶相似的共價催化機制的幫助下，把兩個肽聚糖前驅物 連結成一個較大的聚合物。注意肽聚糖是在自然環境中少數可發現 D-胺 基酸的地方。活性區域上的 Ser 會攻擊兩個 D-Ala 之間的胜肽鍵上的羰基， 受質與酵素之間形成一個共價酯鍵，並釋放出一個尾端的 D-Ala 殘基。 接著，第二個肽聚糖前驅物上的胺基會攻擊這酯鍵，把酵素置換掉，並 使兩個前驅物連結起來。
歐亞書局
CH 6 酵 素
p.219
圖 6-18(b)
圖6-18 胰凝乳蛋白酶的結構（PDB ID 7GCH）。(b) 強調此酵素表面的 圖示，與受質的芳香族胺基酸支鏈結合的口袋狀位置以綠色表示。而主 要的活性部位殘基包括 Ser195、His57 及 Asp102 是以紅色表示，這些殘基對 於催化反應的角色在圖 6-21 有作說明。
圖6-18 胰凝乳蛋白酶的結構（PDB ID 7GCH）。(d) 受質（綠色）與活 性部位結合情形的近觀。從圖中可看見活性部位內其中兩個殘基 Ser195 及 His57（皆為紅色）。Ser195 的羥基會攻擊受質的羰基（紫色為氧原子）； 如圖 6-21 所示，氧分子上的負電荷會被氧負離子洞（oxyanion hole） （醯胺氮，其中之一來自 Ser195，橘紅色）所穩定，而受質的芳香族胺基 酸支鏈和其（即將）被切斷的胜肽鍵醯胺氮（圖中的朝外突起，並顯出 受質其餘被切開的多肽鏈的投影走向）以藍色表示。
人体中胰凝乳蛋白酶正常的浓度范围
人体中胰凝乳蛋白酶正常的浓度范围
胰凝乳蛋白酶是一种消化酶，主要在胰腺中产生，用于分解蛋白质。
正常情况下，胰凝乳蛋白酶的浓度范围因实验室方法和单位的不同而有所差异。
一般来说，胰凝乳蛋白酶的正常浓度范围在0-70微克/升之间。
这个范围可能会因不同的实验室和测量方法而有所变化，因此在评估胰凝乳蛋白酶浓度时，应该参考具体的实验室报告和医生的建议。
另外，需要注意的是，胰凝乳蛋白酶的浓度范围也可能会受到个体的生理状态、年龄、性别等因素的影响。
因此，如果需要对胰凝乳蛋白酶浓度进行评估，最好在医生的指导下进行，以便得到更准确的结果和解释。
如果你对自己的胰凝乳蛋白酶浓度有疑问，建议咨询专业医生进行详细的咨询和解释。
最新食品酶学_郑宝东_第4.44.5和第5章蛋白酶、溶菌酶.幻灯片课件
（5）可以简化工艺流程和操作步骤，有可能 使产物分离、反应物净化及化学反应等几个 单元操作在一个膜反应器中进行，从而可以 同时起到降低生产成本和增加产量的作用。 （6）膜作为相分离器和相接触器，避免了乳 化和破乳等问题，也摆脱了液泛的限制。
但是膜反应器在使用过程中也存在着一些问题， 这些问题严重制约了膜反应器的推广应用：
当然，固定化细胞也有其自身的缺点，如：必须 保持菌体的完整，需防止菌体的自溶，否则影响 产物的纯度；必须抑制细胞内蛋白酶对目的酶的 分解；胞内多酶的存在，会形成副产物；载体、 细胞膜或细胞壁会造成底物渗透与扩散的障碍等。
固定化酶和固定化细胞都是以酶的应用为目的， 其制备方法也基本相同。固定化活细胞的制备条 件比固定化酶更要温和，其制备方法主要有物理 吸附法和包埋法两种。
由于膜的加工水平较低，膜孔分布与形态结构 的均一性差，造成酶分子和小分子激活剂(金属 离子或辅助因子等)的泄漏损失，需要在酶促反 应过程中不断添加，既增加成本又造成操作过 程的复杂化。
酶在膜表面的随机吸附引起酶空间构型的改 变或活性位点的遮蔽，有些膜材料还可使酶 中毒失活，从而降低或破坏酶的催化活性。 酶分子在酶膜反应器中容易因湍流等原因而 发生剪切失活。
循环操作仍能为底物与酶提供足够的接触 机会，以达到所需的转化率。这种反应器可 用于难溶或者不溶性底物的转化反应。
4.5.3膜式反应器
膜式反应器是20世纪70年代以来发展起来的一种 新型反应器，它是利用膜的分离功能，同时完成 反应和分离过程的一种反应器。
4.5.3.1 膜式反应器的类型
根据酶的存在状态、相数、膜组件型式、膜材 料类型、耦合方式、传质推动力等的不同，酶 膜反应器有不同的分类方式。根据膜组件的型 式不同，可把酶膜反应器分为板框式、螺旋卷 式、管式和中空纤维式酶膜反应器。以下以螺 旋卷膜式反应器和中空纤维膜式反应器为例来 说明。
第二章蛋白质化学蛋白质的结构(共67张PPT)
肽键为一平面
相邻的a碳原子呈反式构型
3、肽的命名及结构
• 1、根据所含AA数目：二肽、三肽、四肽等 • 2、根据来源和功能：如，脑啡肽、短杆菌肽S等。 • 3、肽结构：自然界中存在的肽有开链式结构和
环状结构。环状结构中没有游离的氨基末端和 游离的羧基末端，微生物中常见，如，短杆菌 肽S 。
4、多肽链的表达式
〔1〕组成蛋白质的多肽链数目； 2、根据来源和功能：如，脑啡肽、短杆菌肽S等。
2、亚基间呈特定的三维空间排布，依赖次级键维持其结构稳定 ．
〔2〕多肽链的氨基酸顺序； 3、蛋白质分子中亚基可相同，也可不相同。
常用的有巯基乙醇(mercaptoethanol) 、巯基乙酸(mercaptoacetic acid) 、二硫苏糖醇(dithiothreitol, DTT)等。 硼氢化锂〔LiBH4〕
2H2O
GSSG
NADP+
GSH复原酶
NADPH+H+
2. 多肽类激素及神经肽
• 体内许多激素属寡肽或多肽
• 神经肽(neuropeptide)
(三)蛋白质一级结构的测定
要求
• 样品必须是均一的。纯度在>97%以上 • 知道蛋白质的相对分子质量
• (1)组成蛋白质的多肽链数目 (2)多肽链的氨基酸种类、数目及排列顺序; (3)多肽链内或链间二硫键的数目和位置。 ★其中最重要的是多肽链的氨基酸顺序，它是蛋白 质高级结构及其生物功能的根底。
化学裂解法
溴化氰法〔CNBr〕:特异性水解对Met羧基形成的 肽键 羟胺法:羟胺专一裂解Asn-Gly的肽键，酸性条件下 裂解Asn-Pro肽键。
酶水解法〔专一性高，水解产率高〕
胰蛋白酶: 胰凝乳蛋白酶〔糜蛋白酶〕: 胃蛋白酶:
胰凝乳蛋白酶ppt(共17张PPT)
旰乙醇脱氢酶
374×2
Ser48，His51，NAD+，Zn2+
酶分子中可作为总酸碱催化的功能基团
His提供H给肽键的N形成-NH2，肽键断裂，释放第一个产物
金属离子以3种主要途径参加催化过程
胰凝乳蛋白酶原与胰蛋白酶原的激活过程
胰凝乳蛋白酶的结构
π-胰凝乳蛋白酶（有活性）
胰凝乳蛋白酶原与胰蛋白酶原的激活过程
广义碱基团 （质子受体）
碳酸酐酶
259
His94-Zn-Lys96
第二个产物释放，酶再生
胰凝乳蛋白酶
241
His57，Asp102，Ser195
定义：酸碱催化是通过瞬时的向反应物提供质子或从反应物接受质子以稳定过渡态，加速反应的一类催化机制。
弹性蛋白酶
240
His57，Asp102，Ser195
电子中心或负电子中心，迅速形成不稳定的共价
胰凝乳蛋白酶
chymotrypsin
胰凝乳蛋白酶的结构
某些酶活性部位的氨基酸残基
酶
氨基酸残基数
核糖核酸镁A
溶菌镁
胰凝乳蛋白酶
胰蛋白酶
弹性蛋白酶
胃蛋白酶 HIV-1蛋白酶
木瓜蛋白酶 枯草杆菌蛋白酶
碳酸酐酶
124
129
241
223 240
348 99×2
212 275
259
羧肽酶A 旰乙醇脱氢酶
307
π-胰凝乳蛋白酶（有活性）
胰蛋白酶（有活性）
α-胰凝乳蛋白酶（有活性）
胰蛋白酶
223
His57，Asp102，Ser195
胰凝乳蛋白酶原与胰蛋白酶原的激活过程
Ser195-OH的O与肽键的羰基C共价结合，H结合于His57的N上
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241
223
240
348
99×2
212
一、酸碱催化
二、共价催化
三、金属离子催化
酸碱催化
定义：酸碱催化是通过瞬时的向反应物 提供质子或从反应物接受质子以稳定过渡 态，加速反应的一类催化机制。
酶分子中可作为总酸碱催化的功能基团
氨基酸残基 广义酸基团 （质子供体） 广义碱基团 （质子受体）
胰凝乳蛋白酶通过酸碱催化使肽键断裂
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SUCCESS
2019/5/8
胰凝乳蛋白酶反应的详细机制
催化三联体 底物（一种多肽）
活性部位 疏水口袋 胰凝乳蛋白酶
酶-底物复合物
胰凝乳蛋白酶反应的详细机制
②
Ser195-OH的O与肽键的羰基C共价结合，H结合于His57的N上
胰凝乳蛋白酶反应的详细机制
产物1
③
His提供H给肽键的N形成-NH2，肽键断裂，释放第一个产物
胰凝乳蛋白酶原与胰蛋白酶原的激活过程
胰凝乳蛋白酶原（无活性） 胰蛋白酶原（无活性）
π-胰凝乳蛋白酶（有活性）
胰蛋白酶（有活性）
α-胰凝乳蛋白酶（有活性）
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Hale Waihona Puke 2019/5/8胰凝乳蛋白酶反应的详细机制
加水，His-N攻击H2O的H，OH-的O攻击羰基C
胰凝乳蛋白酶反应的详细机制
⑤
His-N攻击H2O的H，H2O裂解，OH-的O攻击羰基C
胰凝乳蛋白酶反应的详细机制
⑥
His-NH提供H给Ser的O，第二个产物形成，但仍与酶结合
胰凝乳蛋白酶反应的详细机制
⑦
第二个产物释放，酶再生
胰凝乳蛋白酶
chymotrypsin
胰凝乳蛋白酶的结构
某些酶活性部位的氨基酸残基
酶 活性部位的氨基酸残基 核糖核酸镁A His12，His119，Lys41 溶菌镁 Asp52，Glu35 124 129 氨基酸残基数
胰凝乳蛋白酶
His57，Asp102，Ser195 胰蛋白酶 His57，Asp102，Ser195 弹性蛋白酶 His57，Asp102，Ser195 胃蛋白酶 Asp32，Asp215 HIV-1蛋白酶 Asp25 木瓜蛋白酶 Cys25，His159
水解
共价催化
定义：在催化时，亲核催化剂或亲电子催化剂 能分别放出电子或汲取电子并作用于底物的缺 电子中心或负电子中心，迅速形成不稳定的共价 中间复合物，降低反应活化能，使反应加速 。
金属离子催化
需要金属的酶可以分为：金属酶和金属-激活酶两类
金属离子以3种主要途径参加催化过程 （1）通过结合底物为反应定向 （2）通过可逆地改变金属离子的氧化态调节氧化还原反应 （3）通过静电稳定或屏蔽负电荷