蛋白酶ppt课件
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《酶在代谢中的作用》课件3(13张PPT)(中图版必修1)
酶在代谢中的作用
酶的发现：
1783年,意大利 科学家斯巴兰札 尼 用“金属笼肉 块”实验推断胃 液中一定含有消 化肉块的物质。
1836年,德国科学家施旺提取胃液中消 化蛋白质的物质----胃蛋白酶.
1926年,美国科学家萨姆纳从刀豆种 子中提取出脲酶结晶,并证明它是一种 蛋白质.20世纪30年代,科学家相继提取 出多种酶的蛋白质结晶,指出酶是一类 具有生物催化作用的蛋白质.
因变量
结论
过氧化氢在不同条件下的分解 速率不一样
课堂小结
细胞代谢 设计实验的原则：单一变量原则 设置对照实验原则
？酶的本质
1.下列有关酶的叙述错误的是 A.组成大多数酶的基本单位是氨基酸 B.少数的酶是RNA C.每种酶都具有高效性，专一性 D.酶都具有消化功能
2.人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因时 A.消化道内食物尚未消化 B.发烧使胃肠蠕动减弱 C.体内的食物残渣排出受阻 D.高烧使酶的活性减弱
3. 20世纪30年代以来。科学家相继提取出多种酶
的蛋白质结晶，这一事实说明酶的本质是什么？
答： 这些事实说明酶具有生物催化作用的蛋白质。
4. 20世纪80年代，科学家念又扩展成什么？
答： 酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物
5．酶从具有催化作用的蛋白质，发展到有催化作 用的有机物，导致酶概念发展的因素是什么？
对照实验 对照组 试管编实号验组
步骤
1
2
3
4
说明
一 H2O2 浓度 3% 剂量 2ml
3% 3%
2ml 2ml
3% 无关变量
2ml
二 反应条件
肝脏研
常温 90℃ FeCl3 磨液 自变量
剂量 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴
酶的发现：
1783年,意大利 科学家斯巴兰札 尼 用“金属笼肉 块”实验推断胃 液中一定含有消 化肉块的物质。
1836年,德国科学家施旺提取胃液中消 化蛋白质的物质----胃蛋白酶.
1926年,美国科学家萨姆纳从刀豆种 子中提取出脲酶结晶,并证明它是一种 蛋白质.20世纪30年代,科学家相继提取 出多种酶的蛋白质结晶,指出酶是一类 具有生物催化作用的蛋白质.
因变量
结论
过氧化氢在不同条件下的分解 速率不一样
课堂小结
细胞代谢 设计实验的原则：单一变量原则 设置对照实验原则
？酶的本质
1.下列有关酶的叙述错误的是 A.组成大多数酶的基本单位是氨基酸 B.少数的酶是RNA C.每种酶都具有高效性，专一性 D.酶都具有消化功能
2.人在发高烧时，常常不思饮食，其根本原因时 A.消化道内食物尚未消化 B.发烧使胃肠蠕动减弱 C.体内的食物残渣排出受阻 D.高烧使酶的活性减弱
3. 20世纪30年代以来。科学家相继提取出多种酶
的蛋白质结晶，这一事实说明酶的本质是什么？
答： 这些事实说明酶具有生物催化作用的蛋白质。
4. 20世纪80年代，科学家念又扩展成什么？
答： 酶是活细胞产生的具有生物催化作用的有机物
5．酶从具有催化作用的蛋白质，发展到有催化作 用的有机物，导致酶概念发展的因素是什么？
对照实验 对照组 试管编实号验组
步骤
1
2
3
4
说明
一 H2O2 浓度 3% 剂量 2ml
3% 3%
2ml 2ml
3% 无关变量
2ml
二 反应条件
肝脏研
常温 90℃ FeCl3 磨液 自变量
剂量 2滴清水 2滴清水 2滴 2滴
蛋白酶抑制剂课件
什么是蛋白酶抑制剂？
胃蛋白酶抑制剂
PI:
一类普遍存在于植物，动物和微 生物体内，通过抑制各种蛋白 酶的活性和功能而发挥免疫调 节、抗炎、抗氧化、抗肿瘤、 保护心血管、抗病虫害等作用 的化合物。
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
蛋白酶抑制剂的分类
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
免疫调节与抗炎作用
抑制免疫相关蛋白酶，干预抗原特异的T细胞 应答。
下调T细胞增生性反应和巨噬细胞功能。 上调IFN一γ活化的巨噬细胞释放一氧化氮，产
生细胞毒作用。 阻断病毒复制周期的关键酶。 抑制与炎症有关的蛋白酶。
抗癌作用 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
抑制炎症因子的产生 降低炎症相关蛋白酶的活
性（如MMP） 参与血液凝固及溶解 抗氧化
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
1在基础研究方面， 蛋白酶抑制剂与靶蛋白
酶的相互作用及结合机制 已成为研究蛋白质与蛋白 质相互作用的极好材料。 同时将有更多特异性的蛋 白酶抑制剂将用于实验室 中，来纯化特定的蛋白酶( 亲和层析)。
乙酰胆碱酯酶抑制剂治疗阿尔茨海默病的研究 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。 进展 ---科技信息 2012年25期
阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease,简称AD）是一种渐进性神经退
化失调症，其表现为记忆功能衰减及识别能力障碍，是老年期痴呆病的
蛋白质类蛋白酶抑制剂
◆主要来源于植物，以丝氨 酸PI、半胱氨酸PI、金属PI为主
胃蛋白酶抑制剂
PI:
一类普遍存在于植物，动物和微 生物体内，通过抑制各种蛋白 酶的活性和功能而发挥免疫调 节、抗炎、抗氧化、抗肿瘤、 保护心血管、抗病虫害等作用 的化合物。
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蛋白酶抑制剂的分类
文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
免疫调节与抗炎作用
抑制免疫相关蛋白酶，干预抗原特异的T细胞 应答。
下调T细胞增生性反应和巨噬细胞功能。 上调IFN一γ活化的巨噬细胞释放一氧化氮，产
生细胞毒作用。 阻断病毒复制周期的关键酶。 抑制与炎症有关的蛋白酶。
抗癌作用 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。
抑制炎症因子的产生 降低炎症相关蛋白酶的活
性（如MMP） 参与血液凝固及溶解 抗氧化
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1在基础研究方面， 蛋白酶抑制剂与靶蛋白
酶的相互作用及结合机制 已成为研究蛋白质与蛋白 质相互作用的极好材料。 同时将有更多特异性的蛋 白酶抑制剂将用于实验室 中，来纯化特定的蛋白酶( 亲和层析)。
乙酰胆碱酯酶抑制剂治疗阿尔茨海默病的研究 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。 进展 ---科技信息 2012年25期
阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease,简称AD）是一种渐进性神经退
化失调症，其表现为记忆功能衰减及识别能力障碍，是老年期痴呆病的
蛋白质类蛋白酶抑制剂
◆主要来源于植物，以丝氨 酸PI、半胱氨酸PI、金属PI为主
《胃蛋白酶原介绍》课件
胃蛋白酶原的发现历程
01
02
03
19世纪
科学家们开始研究胃液的 成分，发现了胃蛋白酶的 存在。
20世纪
随着生物化学技术的发展 ，科学家们进一步发现了 胃蛋白酶原的存在及其在 消化过程中的作用。
现代
对胃蛋白酶原的深入研究 ，揭示了其在消化系统中 的重要地位和作用机制。
胃蛋白酶原的生理功能
消化食物
胃蛋白酶原在胃酸的作用 下转化为胃蛋白酶，能够 分解蛋白质，帮助消化食 物中的蛋白质成分。
《胃蛋白酶原介绍》 ppt课件
目录
• 胃蛋白酶原的基本信息 • 胃蛋白酶原的检测与诊断 • 胃蛋白酶原与疾病的关系 • 胃蛋白酶原的预防与治疗 • 未来研究方向与展望
01
胃蛋白酶原的基本信息
定义与特性
定义
胃蛋白酶原是胃部产生的一种酶 原，是胃液中的一种分泌蛋白。
特性
胃蛋白酶原在胃液中以酶原的形 式存在，需要在酸性环境中被激 活，转化为胃蛋白酶，发挥消化 作用。
在治疗期间，患者应注重营养补充和 身体锻炼，以增强体质和免疫力。
05
未来研究方向与展望
深入研究胃蛋白酶原的生理功能
深入研究胃蛋白酶原在消化系统 中的具体作用机制，了解其在维
持消化功能中的重要角色。
探索胃蛋白酶原在不同生理状态 下的表达和调节机制，以揭示其 在人体健康和疾病中的潜在作用
。
针对胃蛋白酶原的分子结构和活 性进行研究，以期发现新的药靶
胃癌患者的胃蛋白酶原水平可能会发生变化，这 有助于诊断胃癌。
胃癌与胃蛋白酶原的关系
胃蛋白酶原水平的变化与胃癌的恶性程度和进展 有关，可以作为评估胃癌病情的指标。
3
胃癌治疗与胃蛋白酶原
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
胃蛋白酶原介绍PPT课件
CHENLI
5
胃癌的形成过程
正常的胃粘膜healthy stomach mucosa
浅表性胃炎superficial gastritis
幽门螺杆菌感染
萎缩性胃炎atrophic gastritis 异型增生dysplasia
利用胃蛋白酶 原(PG)法进行 筛查
胃 癌gastric carcinoma
2021/3/7
CHENLI
4
胃蛋白酶原I/II （PG I/II）分泌部位
PGⅠ是胃底腺的主细胞和颈粘液细胞分泌 PGⅡ除主细胞和颈粘液细胞分泌外，幽门腺和十二指肠腺亦可产生
2分泌胃蛋白酶原Ⅰ
1、2、3、4分泌胃蛋白酶原Ⅱ
1. 贲门腺部位2. 胃底腺部位 3. 幽门腺部位4. 十二指肠腺部位
2021/3/7
2021/3/7
CHENLI
9
中性粒细胞/淋巴细胞neutrophil/lymphocyte ratio (NLR)
胃癌预后
？ 胃蛋白酶原（Pg Test）
2021/3/7
CHENLI
10
217例在1999年至2004年间进行过治疗性胃切除术 患者（171例男，46例女）
失访病人✗ 同时多原发癌✗ 异时多发癌✗ 术前接受过放疗或化疗✗
数目用血细胞计数器进行测定，特定细胞的百分比通过Giemsa染色的血片进行分类测定
评估：Pg结果评估按照Miki等人的标准：
(+): PgI≤70andPgI/IIratio≤3.0
(–): others
数据分析：组间差异性通过卡方检验进行分析；生存曲线按照Kaplan-Meier方法进行计
算，P值通过log-rank检验方法进行计算；生存情况的影响因素分析通过Cox比例风险回 归模型进行分析；P值小于0.05时认为差异具有统计学意义。
蛋白酶
按作用的 方式分：
②外肽酶：切开蛋白质末端肽键形成少一单元的肽链和游离氨 基酸，作用于氨基端的叫氨肽酶；作用于羧基端的叫羧肽酶。
③水解蛋白质或多肽的酯键。
④水解蛋白质或多肽的酰氨键的。
①植物蛋白酶
按酶的来 源分：
②动物蛋白酶
③微生物蛋白酶
①酸性蛋白酶，最适pH2.0-5.0
按最适pH 分：
②中性蛋白酶，pH7-8
•
② 催化特性：酸性蛋白酶的最适温度因来源不同而有差
异，一般霉菌的蛋白酶的最适温度较高，大部分在 50-
60℃范围，而来源于动物胃粘膜的蛋白酶的最适温度较低，
一般在40℃左右。
• 酸性蛋白酶的热稳定性都较差，一般在50℃都很快失活，
此外，酶的热稳定性还受到基质的pH的影响；有些酸性蛋
白酶不耐低温，在低温条件下，很快失活。许多酸性蛋白
• 豆奶生产中利用蛋白酶制剂可使苦涩味及豆腥味等异昧成
分游离出来，通过吸附等方式较容易除去，又能提高蛋白
质的可溶性而提高蛋白质得率。并且以中性蛋白酶效果最
佳。
• 其它方面的应用 • 皮革脱毛软化：酶法脱毛由于酶水解了毛根部的毛囊蛋白 使毛松动脱落。软化作用在于分解皮纤维间质中的可溶性
蛋白质，使皮纤维进一步松散软化
用锰离子置换锌离子，酶活力提高56%，并且提高了酶蛋
白的热稳定性。
张艳梅等对汞离子对木瓜蛋白酶结构的影响及抑制机理的研究发现：
• 得出结论：Hg是木瓜蛋白酶的强抑制剂，10mol/L的HgCl2可
使木瓜蛋白酶丧失90％的活性；随着金属Hg2+浓度的增加，
蛋白质所处的微环境和二级结构发生了明显的改变，(α-螺
• 加酶洗涤剂：提高洗涤效果
蛋白酶、溶菌酶PPT课件
蛋白酶与溶菌酶的应用领域
食品工业
蛋白酶和溶菌酶在食品工 业中广泛应用，如制作豆 腐、奶酪、面包等食品， 以及肉类和鱼类的嫩化。
医药领域
蛋白酶和溶菌酶在医药领 域也有应用，如用于制备 药物、诊断试剂和治疗手 段等。
环保领域
蛋白酶和溶菌酶还可应用 于环保领域，如废水处理、 污染物降解等。
04 蛋白酶与溶菌酶的实验研究
蛋白酶、溶菌酶PPT课 件
目录
Contents
• 蛋白酶简介 • 溶菌酶简介 • 蛋白酶与溶菌酶的比较 • 蛋白酶与溶菌酶的实验研究 • 结论与展望
01 蛋白酶简介
蛋白酶的定义
01
蛋白酶是一种能够水解蛋白质的 酶，它能够将蛋白质分解成较小 的肽段和氨基酸。
02
蛋白酶广泛存在于生物体内，参 与多种生理过程，如消化、细胞 凋亡、免疫反应等。
溶菌酶研究展望
针对溶菌酶的抗菌机理和应用效果，未来研究应进一步深入。同时，寻求溶菌酶与其他抗菌物质的协同作用，以 提高抗菌效果也是研究的重要方向。此外，开发新型溶菌酶或改进现有溶菌酶的生产工艺也是未来的研究重点。
THANKS
蛋白酶的分类
根据作用方式的不同，蛋白酶可分为 丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶、天 冬氨酸蛋白酶等。
根据来源的不同，蛋白酶可分为动物 蛋白酶、植物蛋白酶和微生物蛋白酶 等。
蛋白酶的生物学功能
消化作用
在消化道中，蛋白酶能够将食 物中的蛋白质分解成可被吸收 的小分子肽和氨基酸，为机体
提供营养。
细胞凋亡
在细胞凋亡过程中，蛋白酶能 够水解特定的蛋白质，参与细 胞结构的破坏和降解。
溶菌酶的分类
根据来源不同，溶菌酶可分为动物溶 菌酶和植物溶菌酶。
蛋白酶
2、碱性蛋白酶
• 碱性蛋白酶，指在碱性条件下能够水解蛋白质 肽键的酶，多数微生物碱性蛋白酶在pH9~11范 围内有活性。广泛应用于洗涤剂、食品、医疗、 酿造、丝绸、制革等行业。 • 碱性蛋白酶是目前市场上流行的洗涤添加剂， 能大幅度提高洗涤去污能力，特别对血渍、汗 渍、奶渍、油渍等蛋白类污垢,具有独特的洗 涤效果。碱性蛋白酶在技术上采用细菌原生质 体诱变处理方法,从国内碱性蛋白菌生产菌 2709枯草杆菌中研究选育出若干稳定高性能菌 株,在后处理上,采用去渣盐析沉淀法,减少了蛋 白酶的杂质含量和产品特有的气味，提高了溶 解速度,与洗涤剂有更好的配伍性,延长了保质 期。
也不能作为底物。
蛋白酶分类：
1、按蛋白酶水解蛋白质的方式分类： （1）切开蛋白质分子内部肽键生成分子量较少 的多肽类，产物为脲、胨、多肽、低肽,这类 酶一般叫内肽酶。 （2）切开蛋白质或多肽分子氨基或羧基末端的 肽键而游离出氨基酸，这类酶叫外肽酶。可以 分为 羧肽酶：从以羧基末端; 氨肽酶：从氨基末端 （3）水解蛋白质或多肽脂键的酶 （4）水解蛋白质或多肽酰胺键的酶
蛋白酶
蛋白酶
• 蛋白酶是食品工业中最重要的一类酶。在干酪生 产、肉类嫩化和植物蛋白质改性中都大量使用蛋 白酶。人体消化道中存在的胃蛋白酶、胰凝乳蛋
白酶、羧肽酶和氨肽酶使人体摄入的蛋白质水解
成小分子肽和氨基酸。
蛋白酶的特异性要求
蛋白酶水解示意图：
●
蛋白酶的特异性要求
• 1、R1和R2基团的性质：
• 2、a-胰凝乳蛋白酶 • 胰凝乳蛋白酶原为胰凝乳蛋白酶的前体物质。 牛的胰凝乳蛋白酶原A氨基酸残基245个，分子 量24500。 • 白色结晶或粉末。不含盐，由牛胰中提取而得。 每mg约含7000单位。可被胰蛋白酶激活，但不 被胰凝乳蛋白酶激活。,生化研究。抗溃疡药。 • 3、胰蛋白酶 • 胰蛋白酶是胰脏中主要的蛋白酶。在小肠工作， 它会将蛋白质水解为肽，进而分解为氨基酸。 这是蛋白质能被人体吸收的必要过程。这种酶 的作用原理和其他丝氨酸蛋白酶差不多
《caspase蛋白》课件
研究Caspase蛋白与其他分子的相互作用， 有助于更全面地了解其在细胞内的功能。
探讨Caspase蛋白在临床诊断、治疗和预后 评估中的应用前景，为相关疾病的诊疗提 供新的思路和方法。
THANKS
感谢观看
命名
Caspase是半胱氨酸天冬氨酸特异性蛋白酶的简称，因为其活性位点包含半胱氨酸和天冬氨酸残基。
Caspase蛋白的结构和功能
结构
Caspase蛋白属于 cysteine protease 家族，具有一个或多个活性位点。
功能
Caspase蛋白在细胞凋亡过程中起关 键作用，通过切割特定的蛋白质引发 细胞死亡。
Caspase与肿瘤免疫
Caspase还参与肿瘤免疫应答，它们可以调 节免疫细胞的活性，影响抗肿瘤免疫反应。
Caspase蛋白与神经退行性疾病的关系
神经退行性疾病的病理机制
神经退行性疾病如阿尔茨海默病、帕金森病等，与Caspase蛋白的活性密切相关。
Caspase在神经退行性疾病中的作用
Caspase可以通过诱导神经元凋亡或自噬，加速神经元的死亡，参与神经退行性疾病的发 病过程。
详细描述
目前已经发现多种Caspase蛋白抑制剂，如Z-VAD-FMK、Ac-DMQD-CHO等，这些抑制剂可以通过与Caspase 蛋白结合，抑制其活性，从而阻止细胞凋亡的发生。其中，一些抑制剂已经在临床试验中显示出良好的疗效，为 治疗某些疾病提供了新的可能。
Caspase蛋白与药物研发的关系
总结词
03
Caspase蛋白与疾病的关 系
Caspase蛋白与癌症的关系
癌症发生机制
Caspase蛋白在癌症发生过程中起着关键作 用，它们参与细胞凋亡和自噬等过程，调节 肿瘤细胞的生长和死亡。
泛素特异性蛋白酶USP研究进展ppt课件
Alexander Y, et al. Biochimica et Biophysica Acta 2004, (1695) 189 – 207
二.蛋白质泛素化与去泛素化介绍
3.去泛素化酶USP蛋白家族介绍
• 含有两个短的高度保守 的序列，称为Cys结构 域和His结构域
• 序列中具有起催化作用 的三联残基，即半胱氨 酸、组氨酸、天冬氨酸 /天冬酰胺，能将泛素 分子从大的蛋白上移除。
2.蛋白质的去泛素化修饰
去泛素化酶在维持游离泛素和泛素结合蛋白的动态平衡 中发挥着重要作用。细胞内广泛存在多种去泛素化酶，按结 构不同分为5种类型。包括 • 泛素特异性蛋白酶（USPs） • 泛素羧基末端水解酶（UCHs） • Machado-Joseph disease protein domain proteases（MJDs）， • 卵巢肿瘤相关蛋白酶（OTUs）
二.蛋白质泛素化与去泛素化介绍
1.蛋白质的泛素化修饰
是一个泛素分子(ubiquitin)通过其羧基端结合到目的蛋白赖 氨酸(Lys,K)上的共价反应过程。泛素本身有7个赖氨酸残基位 点，分别是K6、K11、K27、K29、K33、K48以及K63位，并且 泛素本身的赖氨酸残基也可以再与泛素分子相互结合。
Wei Zhang，et al. PLoS ONE, 2011,6(10),e26297.
USP46调控抑郁
usp46 为 悬 尾 试 验 （ Tail Suspension Test，TST）和强迫游 泳试验（Forced Swimming Test，FST）中调节小鼠不动行为 的数量性状基因。
• E3具底物特异性
/bst/032/07 24/bst0320724f01.htm?resolution=HIGH
二.蛋白质泛素化与去泛素化介绍
3.去泛素化酶USP蛋白家族介绍
• 含有两个短的高度保守 的序列，称为Cys结构 域和His结构域
• 序列中具有起催化作用 的三联残基，即半胱氨 酸、组氨酸、天冬氨酸 /天冬酰胺，能将泛素 分子从大的蛋白上移除。
2.蛋白质的去泛素化修饰
去泛素化酶在维持游离泛素和泛素结合蛋白的动态平衡 中发挥着重要作用。细胞内广泛存在多种去泛素化酶，按结 构不同分为5种类型。包括 • 泛素特异性蛋白酶（USPs） • 泛素羧基末端水解酶（UCHs） • Machado-Joseph disease protein domain proteases（MJDs）， • 卵巢肿瘤相关蛋白酶（OTUs）
二.蛋白质泛素化与去泛素化介绍
1.蛋白质的泛素化修饰
是一个泛素分子(ubiquitin)通过其羧基端结合到目的蛋白赖 氨酸(Lys,K)上的共价反应过程。泛素本身有7个赖氨酸残基位 点，分别是K6、K11、K27、K29、K33、K48以及K63位，并且 泛素本身的赖氨酸残基也可以再与泛素分子相互结合。
Wei Zhang，et al. PLoS ONE, 2011,6(10),e26297.
USP46调控抑郁
usp46 为 悬 尾 试 验 （ Tail Suspension Test，TST）和强迫游 泳试验（Forced Swimming Test，FST）中调节小鼠不动行为 的数量性状基因。
• E3具底物特异性
/bst/032/07 24/bst0320724f01.htm?resolution=HIGH
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*
*
（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
3.1.2、分类和特性
来
源
动物、植物、微生物 酸性、中性、碱性 蛋白酶（内切）、肽酶（外切） 丝氨酸蛋白酶、巯基蛋白酶
pH
作用方式
活性中心
羧基蛋白酶、金属蛋白酶
第12~13问题
常见蛋白酶的重要性质
3.2 常见的蛋白酶
• • • • 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 丝氨酸蛋白酶 巯基蛋白酶 金属蛋白酶 天冬氨酸蛋白酶（酸性蛋白酶）
3.2.1 丝氨酸蛋白酶
• 活性中心存在丝氨酸和组氨酸。 • 包括了常见的-胰凝乳蛋白酶 （chymosin）、胰蛋白酶（trypsin）、弹 性蛋白酶（elastase）以及微生物蛋白酶 枯草杆菌蛋白酶（subtilisin）、地衣型芽 孢杆菌蛋白酶（alcalase）等。 • 丝氨酸残基中的羟基是酶活性中心中的 必需基团，利用有机试剂二异丙基氟磷 酸与其-OH基作用使酶活性不可逆抑制。
-胰凝乳蛋白酶（EC 3.4.21.1）
蛋 白 酶 牛 胰 蛋 白 酶 牛 胰 凝 乳 蛋 白 酶 猪 弹 性 蛋 白 酶 牛 凝 血 酶 部 分 氨 基 酸 顺 序 (加 *为 活 性 中 心 丝 氨 酸 )
* Asp-Ser-Cys-Gln-Gly-Asp-Ser-Gly-Gly-Pro-Val-Val-Cys-Ser-Gly-Ly *
（3）菠萝蛋白酶（EC 3.4.22.33）
• 分子量约为33,000，是利用菠萝的果皮、 果芯等为原料分离得到。它属于一种糖 蛋白（含糖约2%） • 适宜pH为6~8，适宜的反应温度为 30℃~45℃，因底物的种类及浓度不同而 有所改变。
3.2.3 金属蛋白酶
• 其活性部分依赖与某些金属离子。 • 对于氨肽酶A，酶的活性中心含有必需的 Zn2+。金属离子被螯合剂螯合以后，抑制 了它的活性。通过透析除去金属离子也 可以失活。
一些蛋白酶活性中心附近氨基酸 残基的连接顺序
蛋 白 酶 木 瓜 蛋 白 酶 无 花 果 蛋 白 酶 菠 萝 蛋 白 酶 部 分 氨 基 酸 顺 序 （ 加 *为 活n-Glu-Gly-Ser-Cys-Gly-Ser-Cys-
*
Pro-Ile-Arg-Gln-Gln-Gly-Gln-Cys-Cly-Ser-CysAsn-Gln-Asp-Pro-Cys-Gly-Ala-Cys-T rp
3.2.2 巯基蛋白酶
• 其活性中心包含有半胱氨酸。 • 主要有木瓜蛋白酶（papain）、无花果蛋 白酶（ficin）和菠萝蛋白酶 （bromelain），以及微生物蛋白酶链球 菌蛋白酶等。 • 半胱氨酸残基中的巯基-SH是酶活性中心 的必需基团，氧化剂或烷基化试剂或重 金属离子可以与巯基作用，从而抑制酶 的活性，一些还原剂如半胱氨酸、谷光 甘肽等和金属螯合剂如EDTA等可以使其 激活。
1 Cys
245 Asp
Ile 胰凝乳蛋白酶 13 A链 14 16
1 Cys
Leu Ile
Ser Arg
• -胰凝乳蛋白酶在近弱碱性条件下有较 高的酶活性。 • -胰凝乳蛋白酶的专一性较差，甚至可 以水解一些脂类物质的酯键。 • 钙离子对-胰凝乳蛋白酶有激活作用 • 重金属离子、胰蛋白酶抑制物等则对其 有抑制作用。
（2）无花果蛋白酶（EC 3.4.22.3）
• 分子量约为26,000，来自于无花果的乳汁 中，商品酶制剂中含有多种蛋白酶，热 稳定性差一些，在80℃下溶液中无花果 蛋白酶将完全失活。重金属离子对其有 抑制作用。 • 在pH3.5~9的范围内稳定，最适pH为6~8。 不过它的最适pH不会随着底物的变化而 发生明显的改变，例如对于酪蛋白它的 最适pH在6.7和9.5，对于明胶的液化为 pH7.5。
（2）胰蛋白酶（EC 3.4.21.4）
• 它为消化系统中重要的蛋白质消化酶， 在机体内它不仅可以自激活，还要激活 其它的蛋白酶 。 • 胰蛋白酶原的激活过程，可以用来说明 一个酶的立体构象对于酶活性的影响作 用。
胰蛋白酶的激活过程示意图
• 胰蛋白酶具有较高的专一性。 • 胰蛋白酶催化蛋白质水解时的适宜pH为 7~9，较高pH下自我催化分解。 • 钙离子对它有保护和激活作用，但是像 大豆中存在的胰蛋白酶抑制物、蛋类中 存在的卵糖蛋白等对它有抑制作用。