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丝氨酸蛋白酶

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丝氨酸蛋白酶
(Serine endopeptidases)
Chymotrypsin enzyme.png
Crystal structure of bovine chymotrypsin. The catalytic residues are shown as yellow sticks. Rendered from PDB 1CBW.
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EC编号 3.4.21.-
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丝氨酸蛋白酶
丝氨酸蛋白酶

丝氨酸蛋白酶是一个蛋白酶家族,它们的作用是断裂大分子蛋白质中的肽键,使之成为小分子蛋白质。其激活是通过活性中心一组氨基酸残基变化实现的,它们之中一定有一个是丝氨酸(其名字的由来)。在哺乳类动物里面,丝氨酸蛋白酶扮演着很重要的角色,特别是在消化凝血补体系统方面。

消化酶

分泌的酶里面有三种是丝氨酸蛋白酶:

  • 糜蛋白酶,又称为胰凝乳蛋白酶,水解酶类的一种肽链内切酶,主要促使疏水性氨基酸尤其是酪氨酸、色氨酸、苯丙氨酸及亮氨酸的羧基端多肽裂解。由胰以糜蛋白酶原的形式分泌,在小肠内经胰蛋白酶作用而激活。糜蛋白酶A及B分子大小不同,但特异性则相似。
  • 胰蛋白酶属水解酶类,促使肽链分裂,作用部位为精氨酸或赖氨酸羧基。此酶以酶原形式由胰释出,在小肠中转化为活性形式。
  • 弹性蛋白酶(EC 3.4.21.36.):水解酶类的一种,对丙氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、亮氨酸或缬氨酸等含羧基的多肽键起催化水解的作用,因曾认为此酶主要作用于弹性蛋白而有此命名。它是胰以酶原(弹性蛋白酶原)形式分泌的一种丝氨酸蛋白酶,参与肠内蛋白消化。

这三种酶的一级结构(氨基酸序列)和三级序列(所有原子的空间排布)相似。它们的活性丝氨酸残基都是在同一位置(Ser-195)。

凝血因子

几种激活的凝血因子都是丝氨酸蛋白酶,包括:

  • 凝血第十因子(X),也称Stuart因子,参于内源性和外源性凝血途径的一种耐贮存因子。缺乏可致系统性凝血障碍(第十因子缺乏症)。
  • 凝血第十一因子(XI),即是血浆凝血酶致活酶先质:作用于内源性凝血途径的一种稳定因子。缺乏这种因子会引起系统性血凝缺陷,即C型血友病或Rosenthal综合征,与典型血友病相似。
  • 凝血酶来自凝血酶原,可促使纤维蛋白原变为纤维蛋白的酶;
  • 纤维蛋白溶酶,胞浆素,:是溶解纤维蛋白或血凝块系统的有效部分,是对纤维蛋白有高度特异性的蛋白分解酶,对已经形成的纤维蛋白凝块有特别的溶解力,对其他血浆蛋白、凝固因子和一般蛋白质也有类似作用。

补体系统

补体系统里面有几种蛋白质属于丝氨酸蛋白酶,包括:

  • C1r 和 C1s
  • C3转化酶裂解补体成分C3为C3a和C3b的酶;经典途径C3转化酶是C4b,2a;旁路C3转化酶是C3b,Bb和C3b,Bb。详见:补体系统

作用原理

  • 通过邻近的氨基酸残基链,丝氨酸残基在活性中心被激活。
  • 被激活的羟基与肽键的碳原子发生亲核反应。
  • 肽键断裂后,酰基上的碳被化,肽键的氮端会被释放游离。
  • 水解反应,与酶相连的碳端产物被释放。反应完成。

参考文献

  • 《英中医学辞海》

参见

外部链接

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