蛋白酶和蛋白酶抑製劑是如何起作用的

蛋白酶:野生的,神秘的,具有破壞性的．這些破壞你寶貴的裂解液的野蠻元素是什麼?

一滴EDTA或一點點“雞尾酒”怎麼能保護你的樣本呢?它正溫柔地孕育著你的希望、夢想和你在下一次實驗室會議上存活下來的渴望。

準備好迎接一個生物化學的倒敘:在這篇文章中，我們將解釋蛋白酶是什麼以及如何產生的蛋白酶抑製劑我們會用“可逆競爭抑製”和“zymogen”這樣的短語來描述它。

蛋白酶:好的，壞的，水解的

所有的生物都有蛋白水解酶和磷酸化酶。你。我。Helicoverpa armigera．雖然蛋白酶參與從宿主防禦到傷口愈合到病毒複製的所有事情，但根據其活性位點的內容以及它如何與目標肽鍵相互作用，它可以大致分為兩個陣營。Camp 1通過活性位點上的絲氨酸、蘇氨酸或半胱氨酸的親核活化水解鍵。第二陣營，包括天冬氨酸，穀氨酸和金屬蛋白酶，更喜歡激活水本身水解。

在對首選目標和基質親和性的質疑下，這些整齊的陣營瓦解了。盡管Camp One的絲氨酸蛋白酶都同意活性位點的絲氨酸優於普通半胱氨酸，但由於每種蛋白酶的目標偏好和結構不同，它們仍會在家庭聚餐時緊張不安。這些結構差異決定了蛋白酶攻擊部位的特異性:外肽酶的末端水解，內肽酶的內部水解。雖然肽外酶隻能在氨基或羧基末端之間進行選擇，但肽內酶卻非常挑剔。以絲氨酸為例，我們的朋友胰蛋白酶在帶正電的精氨酸或賴氨酸的羧基側水解，除非接著是脯氨酸。雖然它的夥伴糜凝胰蛋白酶也是絲氨酸蛋白酶，但糜凝胰蛋白酶不是觸摸精氨酸或賴氨酸，更喜歡酪氨酸，色氨酸或苯丙氨酸等芳香族物質。

細胞最不希望看到的就是這些酶恣意妄為，肆意在細胞質中橫衝直撞，脫靶咀嚼，通常表現得像——我非常熟悉地說——俄亥俄州立大學的橄欖球迷。調節和分離是細胞處理這些酶的主要方法:例如，通過將它們保持在不活躍的前體狀態(“酶原”)和分離到溶酶體或分泌途徑，以及其他位置進行調節。

抑製劑:你不能隻服用一種。

所有的化學裂解、刮擦、超聲波和凍融會使整個係統陷入混亂。沒有肽鍵是安全的!外肽酶攻擊氨基酸鏈的末端，而內肽酶水解氨基酸鏈的內部鏈接。激酶可以隨意磷酸化和去磷酸化。祝你在量化NOS誘導或Western激活p53方麵好運。如果沒有抑製劑，你的結果將不一致，你的實驗室會議將令人痛苦，你的畢業日期將是一個白日夢。

不幸的是，沒有神童它可以去除所有蛋白酶，停止所有的磷酸化事件，並對離心機做一些簡單的整理。它需要一種“雞尾酒”方法來延緩蛋白質水解。蛋白酶抑製劑在脅迫下可以不可逆、可逆、可逆地起作用，可以是任何東西，從氟化鈉這樣的小分子到進化本身的微生物抑製劑的大肽類似物。它們可以與底物競爭活性位點——有時在這個過程中會破壞活性位點——或者自私地囤積蛋白酶功能所需的珍貴陽離子。

競爭性抑製劑的作用方式是以類似底物的方式與活性位點結合以阻斷活性位點，或與活性位點結合破壞它通過酯化等修飾。許多大型競爭性抑製劑通過結合到被忽視的壁花區域，從而提高它們的親和力和特異性。你可能已經遇到了競爭性抑製劑。它們包括各種各樣的，從抑肽酶，一種6kda的多肽絲氨酸蛋白酶，如果你禮貌地詢問，它是可逆的pH值最極端的是原釩酸鈉，它是一種小分子，可以抑製易受騙的蛋白質磷酸酪氨酸磷酸酶。

相比之下，像幼兒一樣的螯合劑(座右銘:MINE!)利用它們對金屬離子增強的親和性與它們進行絡合，這樣就沒有其他人能與它們發生反應。這很重要，因為金屬蛋白酶需要鋅，鎂，錳，鈣，甚至鈷在其活性位點激活水水解肽鍵，以滿足其季度水解目標。把含有EDTA的鋅拿走，把含有EGTA的鈣混在一起，它就是金屬蛋白酶活性了。

結論:要戰勝蛋白酶，你必須成為蛋白酶。

蛋白酶隻是自然界針對你心愛的細胞裂解物的破壞性力量之一，而蛋白酶抑製劑是聰明的科學家可以像柔道一樣，讓宇宙與自己對立的方法之一。想了解更多打敗宇宙的信息，請查看艾米麗·克羅的《如何在Western Blotting中保存樣品"， Jode Plank的"簡化你的西部印跡，這些蛋白酶的抑製指南從Abcam而且皮爾斯．

引用:

Abcam。(2012)Western blotting -詳細指南．

法拉迪，C和克雷克，C (2010)大分子蛋白酶抑製劑的機理．Chembiochem 11(17): 2341 - 2346。

Hooper: (2002)蛋白酶:底漆．生物化學論文集38:1-8。

羅林斯，N.等人(2012)MEROPS:原溶酶、底物和抑製劑數據庫。核酸Res 40: D343-350。數據庫可以在這裏．

熱費希爾科學。(2012)蛋白酶和磷酸酶抑製劑．