木瓜蛋白酶研究进展

《木瓜蛋白酶研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、生物化工基础论文题目：木瓜蛋白酶研究进展姓名：钱龙学号;2011425119摘要：木瓜蛋白酶是一类巯基蛋白酶，大量存在于木瓜乳汁中。对其组成成分、结构、制备、固定化、在非水介质中的特性及在医药上的用途等方面的研究进展进行了综述。关键词：木瓜蛋白酶；固定化；医药用途；进展；展望前言木瓜蛋白酶（Papain）简称木瓜酶，又称为木瓜酵素。是利用未成熟的番木瓜（Caricapapaya）果实中的乳汁，采用现代生物工程技术提炼而成的纯天然生物酶制品。它是一种含疏基(-SH)肽链内切酶，具有蛋白酶和酯酶的活性，有较广泛的特异

2、性，对动植物蛋白、多肽、酯、酰胺等有较强的水解能力，同时，还具有合成功能，能把蛋白水解物合成为类蛋白质。溶于水和甘油，水溶液无色或淡黄色，有时呈乳白色；几乎不溶于乙醇、氯仿和乙醚等有机溶剂。最适合PH值5.7(一般3～9.5皆可)，在中性或偏酸性时亦有作用，等电点18.75；最适合温度55～60℃(一般10～85℃皆可)，耐热性强，在90℃时也不会完全失活；受氧化剂抑制，还原性物质激活。1.木瓜蛋白酶的组分工业用的木瓜蛋白酶一般都是未经纯化的多酶体系。现已知经木瓜乳汁干燥而得的木瓜蛋白酶至少含有四种主要酶类：木瓜

3、蛋白酶[EC3.4.22.2](papain)、木瓜凝乳蛋白酶[EC3.4.22.6](chymopapain)、木瓜蛋白酶Ω[EC3.4.22.30](papayaproteinaseΩ，也称papayapeptidaseA、papayaproteinaseⅢ)、木瓜凝乳蛋白酶M[EC3．4．22．25](chymopapainM、papayaproteinaseⅣ。其中chymopapain的含量最多，占可溶蛋白的45%。其组分又最复杂，含十几种蛋白。但人们还是习惯根据其从离子交换柱出来的先后顺序分为木瓜凝乳

4、蛋白酶A和木瓜凝乳蛋白酶B。2.木瓜蛋白酶的结构木瓜乳汁中四种已知半胱氨酸蛋白酶的一级结构具有高度同源性，其氨基酸数目和同源性比较如表1所示。除chymopapain含有8个半胱氨酸外，其余三种酶都只含有7个半胱氨酸。25位的巯基是活性位点，不参与二硫键的形成(chymopapain的117位巯基也不参与二硫键的形成)，其余巯基以相同的方式形成三个二硫键，具有同样的保守性。人们在不同清晰度下得到了四种酶的X-射线结构。四种酶的肽链折叠方式相似，形成两个大小相同、构型不同的区域。一个是由a-螺旋构成的L-区，另一个

5、是由大量反向平行的片层构成的R-区。活性位点氨基酸残基Cys25，Asnl79和His159就位于这些区域的表面，其中Cys25位于L-区起始a-螺旋上。木瓜蛋白酶家族的Cys25，Gly23，Gly65形成的S1亚部位是一个大口袋，对底物专一性影响较小；S2亚部位由于酶不同其氨基酸组成不同，几何形状亦不同，对酶的性质影响较大。3.作用机理木瓜蛋白酶属巯基蛋白酶，具有较宽的底物特异性，作用于蛋白质中L-精氨酸、L-赖氨酸、甘氨酸和L-瓜木瓜蛋白酶氨酸残基羧基参与形成的肽键。这种酶属于内肽酶，能切开蛋白质分子内部肽

6、链—CO—NH—生成分子量较小的多肽类。是一种存在于木瓜胚乳中的蛋白酶。作为植物来源的蛋白酶来说，此酶研究进展的最快。木瓜蛋白酶主要是以内肽酶的形态起作用。活性的产生，而半胱氨酸残基是不可缺少的，所以是硫基蛋白酶的一种，底物的特异性不太严格，分子量为23400，氨基酸残基数212。木瓜蛋白酶是一种在酸性、中性、碱性环境下均能分解蛋白质的蛋白酶。它的外观为白色至浅黄色的粉末，微有吸湿性。这种酶是利用未成熟的番木瓜果实中的乳汁，采用现代生物工程技术提炼而成的纯天然生物酶制品。它是一种含疏基(-SH)肽链内切酶，具有蛋

7、白酶和酯酶的活性，有较广泛的特异性，对动植物蛋白、多肽、酯、酰胺等有较强的水解能力，同时，还具有合成功能，能把蛋白水解物合成为类蛋白质。溶于水和甘油，水溶液无色或淡黄色，有时呈乳白色；几乎不溶于乙醇、氯仿和乙醚等有机溶剂。最适合PH值5.7(一般3～9.5皆可)，在中性或偏酸性时亦有作用，等电点18.75；最适合温度55～60℃(一般10～85℃皆可)，耐热性强，在90℃时也不会完全失活；受氧化剂抑制，还原性物质激活。4.木瓜蛋白酶的制备木瓜蛋白酶是一种胞外酶，能分泌到乳汁中，所以直接将木瓜乳汁在55～60℃的条

8、件下进行低温真空干燥或喷雾干燥，再经粉碎就可得到木瓜蛋白酶的粗品。为了避免木瓜蛋白酶失活，干燥前可在木瓜乳汁中加入适量的保护剂，保护木瓜蛋白酶中的活性巯基，常用的保护剂有EDTA、亚硫酸氢钠、焦亚硫酸钠等。将粗品盐析后重结晶可得到稍加精制的木瓜蛋白酶。木瓜蛋白酶的粗品或稍加精制的产品就可直接用于工业生产。但对于在医药上用的木瓜蛋白酶则需要进一步的分离纯化。乙引等[3]对木