蛋白酶有什么作用?

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蛋白酶(protease)能水解蛋白质或多肽的酶总称。根据其催化反应的特性,可分为内肽酶和外肽酶;按其底物的特异性分,可分为胰蛋白酶、糜蛋白酶、弹性蛋白酶和纤维蛋白酶等。已知蛋白质有1000种以上,而具有生物活力的蛋白酶至少有650种 。

各种蛋白酶的氨基酸序列有所不同,但其活性部位的几种重要氨基酸(Ser、Thr、Glu和Asp等)的排列顺序则是相同的或相似的。这些重要氨基酸构成一个酸性氨基酸残基簇,称为酸性激活中心。许多蛋白酶分子具有两个以上的酸中心,有些甚至全部由酸中心组成。

不同来源的蛋白酶,由于进化上的同源性和物种特异性,其酸中心的氨基酸序列有一定的差异性。从分子生物学水平上看,一种蛋白酶往往被认为是属于某一特定的基因家族。 细胞内存在多种蛋白酶,它们可经细胞表面或分泌至细胞外起酶促反应。对于哺乳动物来说,多数蛋白酶的编码基因分布在23个染色体上。在细菌中,大多数蛋白酶的编码基因是分布在多个染色体之上。 对于某些特殊类型的蛋白酶,如胰蛋白酶、糜蛋白酶及弹性蛋白酶等,其编码基因是在单个染色体上排列成簇的。

已知的蛋白酶超家族大约有478个,不同的超家族又可分为若干亚家族。一些与疾病相关的蛋白酶,如胃肠蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶原和溶菌酶等在真核细胞中有共同的起源,目前都属于丝氨酸蛋白酶家族。 而弹性蛋白酶和胶原酶则属于半胱氨酸蛋白酶家族。

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蛋白酶分为内切酶和外切酶。内切酶能够从内部断裂蛋白质分子的长链,使大分子蛋白质变为小分子的蛋白质。外切酶是从蛋白质分子链的端部开始进行水解,最终将蛋白质分解为短的肽链和氨基酸。只有氨基酸才能透过肠壁被人体吸收。因此蛋白质必须先通过蛋白酶水解成短的肽链和氨基酸以后才能被吸收,没有蛋白酶,蛋白质将无法被人体吸收。

蛋白酶在植物体内可帮助制造天然激素;分解死亡细胞,释放出生化原料,用来建造新细胞;分解有毒蛋白质,把废物排泄出去;帮助建造新的植物组织。

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