羧肽酶研究进展

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1、竣肽酶研究进展摘要：竣肽酶(Carboxypeptidase)是一类可水解肽链C末端氨基酸残基的蛋白酶，广泛存在于高等植物、动物纽•织及真菌中，主要分为丝氨酸竣肽嗨、金属竣肽卿和半胱氨酸拨肽嗨3个亚类。本文综述了竣肽酶的研究进展,主耍包括竣肽酶的应用、性质、来源分布、克隆表达及研究总义,并对其研究前景进行了展望。关键词：竣肽酶；应用；来源分布；性质竣肽酚是一种专一性地从肽链的C端逐个降解、释放游离氨基酸的一类肽链外切酶。在动物、植物的组织器官中，竣肽晦发挥着重耍的生理功能，如胰腺竣肽酚A和B可用于消化食物，竣肽嗨M(CPM)选择性地参与肽类激素的加工，竣肽酶D(CPD)和俊肽酶N

2、(CPN)参与肽和蛋白质加工等。如表1所示，疫肽酶广泛应用于医药、食品等工业领域。在医药领域，由于竣肽酶广泛参与机体的生化反应，可通过体内竣肽酶的检测达到诊断和治疗疾病的目的；此外，在医药上还可用于体内不良物质(毒索等)的降解。在食品工业，可用于制备高F值寡肽、負品和饲料中赭曲霉素的去除、用作脱苦味剂等。在生物技术领域，竣肽酶可用于多肽的介成及多肽氨基酸序列测定，也可作为模式酶，对其他酶的研究提供帮助。动物来源的竣肽酶主耍存在于猪、牛等的胰脏中，如竣肽酶A/B，其数量非常有限、价格昂贵、导致其应用受到限制；微生物来源的竣肽酶存在于酵母、曲霉等真菌的液泡屮，具有广阔的应用询景。因此

3、，借助基因工程策略采用微生物为宿主大鼠生产重纟(I竣肽酶，有望克服竣肽酶生产过程所遇到的动植物原料來源限制等限制，进一步降低生产成本、提高产品质量、深化酶学性质研究、扩展应用范围。本文综述了竣肽酶的种类、特点以及竣肽酶棊因工程表达策略，主要包括竣肽酶的性质、來源分布、克降表达，并对其研究前景和热点进行了展望。关键字：竣肽酶；应用；来源分布；性质一、竣肽酶的种类及其特点根据狡肽酶活性中心含有丝氨酸残基、金属离子和半胱氨酸残慕的不同，将竣肽酶分，将竣肽酶分为丝氨酸竣肽酶(EC3.4.16.一)、金属竣肽酚(EC3.4.17.-)和半胱氨酸轅肽酶(EC3.4.18.一)。1.1丝獄酸竣

4、肽酶丝氨酸竣肽廨又称酸性竣肽腮，是一类真核生物蛋白水解爾，亚基相对分子质量40000-75000,广泛存在于真菌、高等植物和动物组织中。在酸性环境,丝氨酸竣肽酶具有末端蛋白水解酶、酯酶和脱酰胺酶的活性，可同时参与多肽和蛋白质的加工、修饰与降解。由于位切点不同，丝氨酸竣肽酶又分溶酶体Pro—Xaa竣肽酶(EC3.4.16.2—1ysosoma1Pro—Xaacarboxypeptidase)、丝氨酸D—A1a—DA1a竣肽酎(EC3.4.16.4—serine—typeD—Ala—DAIacarboxypeptidase)、竣肽酶C(EC3.4.16.5—carboxypeptid

5、aseC)、竣肽師D(EC3.4.16.6—carboxypeptidaseD)。其中，竣肽酶C因可水解所有具有竣基末端的氨基酸(释脯氨酸除外),已成为蛋白质多肽链C末端分析中常用工具酶；此外竣肽酶C还可通过转肽反应将其它氨基酸衍生物或亲核物质以取代肽链末端的氮基酸残基从而形成新肽。在所有丝氨酸梭肽酶的活性位点中，含有1个山Ser、Asp、IIis按独特顺序构成的具有催化功能的结构单元，其屮Ser是亲核位点、Asp是亲电子体、His是基底。这一结构单元可被异氟磷(DFP)、甲苯磺酰丙氨酸和酮苯丙氨酸抑制门ojo此外，丝氨酸竣肽酶活性被Cii2+、Fe2+>Fes十、Hg2+等金属

6、离子抑制，Mg2+则促进竣肽酶活性[ll]o1.2金属竣肽酶金属竣肽酶是一类存在于细胞外，帮助蛋白质消化，在屮性或弱碱性条件F具有极人活性的竣肽酶，包括：拨肽酶A、B、赖氨酸竣肽酚、LT氨酸竣肽酚和谷氨酸竣肽爾等。莫中，竣肽酚A能释放C末端氮基酸（除脯氨酸、疑脯氮酸、精氨酸和赖氨酸），对具有芳香族侧链和人脂肪侧链的竣基端范基酸具有很强水解能力。相比较而言，轅肽酶A释放非极性氨基酸、组氨酸、苏氨酸、高丝氨酸等的速度比较快,但对天冬氨酸、丝氨酸、蛋氨酸以及赖氨酸等的释放速度则比较缓慢，但随着PH值的増加，对天冬氨酸、丝氨酸和蛋獄酸的作用速度也不断加快。竣肽酶A的催化需耍锌离子参与，它

7、是第一个被发现的金属酶和锌酶，正是因为如此,轅肽酶A是动力学、结构和光谱方法等方而研究最为清楚的水解酶，为其他锌酶的研究奠定了坚实的基础。竣肽酶B仅水解以碱性氨基酸（如精氨酸和赖氨酸）为C末端残基的肽键，大部分特性与竣肽酶A很相似，唯一不同点在于竣肽酚B対C一末端是精竄酸和赖獄酸残基的肽键具有很高的水解活性，冇时也能切断其它疏水性氨基酸残基。PH8时竣肽悔B活性达到最大值，偏酸性和偏碱性的条件都会降低酶活，当P12时，活性则完全丧失。赖氨酸竣肽酶能降解蛋白末端的基本氨基酸，因対赖