蛋白酶专一性酶切位点的影响因素分析

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1、蛋白酶专一性酶切位点的影响因素分析摘要：生物活性肽(bioactivepeptides)是具有特殊生理功能的肽。酶法水解蛋白质广泛用于制备生物活性肽，但酶解法存在目标肽得率低、副产物过多的缺点。蛋白酶和蛋白质的选择是关键步骤，局部构象、三维结构、实验条件以及其它偶然因素也会影响蛋白水解酶的酶切效果。本文综述了温度、pH值、温度和pH值共同作用、金属离子对酶切位点的影响，旨在为研究酶切规律、制备高得率活性肽提供理论基础。关键词：生物活性肽；蛋白酶；水解条件；酶切位点InfluencingFactorsAnalysisofProteaseSpecificC

2、leavageSitesAbstract:Bioactivepeptidesarefragmentswithspecificaminoacidsequencesthatexertapositivephysiologicalinfluenceonthebody.ManyreportedBioactivepeptidesareproducedbyenzymatichydrolysis,buttherearedisadvantagesofby-productandlowyield.Thechoiceofproteaseandproteinsourceisak

3、eystep,andmanyfactorssuchaslocalconformation,tertiarystructure,experimentalconditionsandcausalinterferencecaninfluencetheproteasehydyolysis.Thisarticlepresentstheinfluencingfators,temperature,pHvalues,temperaturecombinedpHvaluesandmetalionsincluded,toprovidetheoreticalbasisforen

4、zymaticlawanalysisandhigheryieldbioactivepeptidesproduction.Keywords:bioactivepeptides;protease;hydrolysisconditions;proteasecleavagesites1.前言生物活性肽(bioactivepeptides)是具有特殊生理功能的肽，是氨基酸以不同组成和排列方式构成的不同肽类的总称（氨基酸数目一般小于100）。生物活性肽有的是天然存在的，如谷胱甘肽、催产素、加压素、舒缓激肽、部分抗菌肽等，有的生物活性肽是以非活性的状态存在于某些蛋白

5、质中，当用特定的蛋白酶水解后被释放出来，才成为有特定生理活性的肽。同种蛋白质经不同的蛋白酶酶解后，可以产生具有不同氨基酸序列、不同生理功能的生物活性肽，如大豆蛋白、卵清白蛋白、牛乳蛋白、酪蛋白经不同的蛋白酶酶解可以产生具有降血压、抗氧化、防病、祛病、增强人体免疫力、促消化吸收等不同生理作用的肽[1]11。由于生物活性肽在药物、保健品等领域具有广阔的应用前景，因此对生物活性肽的研究与开发具有重要意义。1.生物活性肽的制备为了研究生物活性肽的结构与功能，开发相关药物或保健品等，需大量制备生物活性肽。目前，获得生物活性肽的主要途径有以下3种：①直接分离提取；

6、②化学合成或重组DNA技术；③体外水解蛋白质[1]。天然生物活性肽分布很广泛，目前已经从动物、植物、微生物及部分海洋生物中直接分离出多种生物活性肽。天然生物活性肽通常具有高效、低毒、无污染等特点[2]。化学合成法有固相与液相两种方式，其基本原理几乎一样。化学合成法发展较早，也比较成熟。重组DNA法一旦建立好系统，就可以大量地重复性生产所要的活性肽。然而，这些制备方法存在一定的局限性。生物活性肽在生物体内的含量一般是微量的，如谷胱甘肽、催产素等，而且目前从天然生物体中分离纯化获得活性肽的工艺还不是很完善。化学法合成仍有许多缺点，包括①消旋化现象；②侧链官

7、能团需要保护；③整体效率低；④使用大量的有毒溶剂，且成本高昂。因此化学合成法多半用在实验室，或是高价肽的生产上。重组DNA技术在基因的表达与产品回收上仍有问题，同时该法生产的活性肽种类也有限制，不能生产酰胺肽，也不适合制备短链肽[3]。酶法水解由于反应较温和、对蛋白质营养价值破坏小、使用的试剂毒性较低、反应具有空间立体性、产物没有消旋化现象、反应位点具有方向性、无异味等优越性，在现阶段被广泛用于制备生物活性肽。生物活性肽具有促进矿物质吸收、抑制细菌、抗高血压、抗氧化、抗疲劳、神经调节、免疫调节等生理活性，而这些功能是原蛋白质或其组成氨基酸不具备的，且许

8、多活性肽的组成氨基酸不一定是必需氨基酸，选择合适蛋白酶水解把其有生物活性肽链片段释放出来，从而