丝氨酸蛋白酶介绍

丝氨酸蛋白酶(或丝氨酸内肽酶)是酶的是切割肽键在蛋白质,其中丝氨酸作为亲核氨基酸在(酶的)活性位点。

它们普遍存在于真核生物和原核生物中。丝氨酸蛋白酶根据其结构分为两大类:胰凝乳蛋白酶样(胰蛋白酶样)或枯草杆菌蛋白酶样。

丝氨酸蛋白酶的特点是具有独特的结构,由两个在催化活性位点会聚的β-桶结构域组成。这些酶可以根据它们的底物特异性进一步分类为胰蛋白酶样、胰凝乳蛋白酶样或弹性蛋白酶样。

胰蛋白酶样

胰蛋白酶样蛋白酶在带正电荷的氨基酸(赖氨酸或精氨酸)之后切割肽键。这种特异性是由位于酶S1口袋底部的残基驱动的(通常是带负电荷的天冬氨酸或谷氨酸)。

胰凝乳蛋白酶样

胰凝乳蛋白酶样酶的S1口袋比胰蛋白酶样蛋白酶更疏水。这导致对中到大尺寸疏水残基的特异性,例如酪氨酸、苯丙氨酸和色氨酸。

类凝血酶

这些包括凝血酶、组织激活型纤溶酶原和纤溶酶。已发现它们在凝血和消化以及神经退行性疾病(如阿尔茨海默氏症和帕金森氏诱发的痴呆症)的病理生理学中发挥作用。

类弹性蛋白酶

弹性蛋白酶样蛋白酶的S1裂缝比胰蛋白酶或胰凝乳蛋白酶样蛋白酶小得多。因此,残基如丙氨酸、甘氨酸和缬氨酸往往是优选的。

枯草杆菌蛋白酶

枯草杆菌蛋白酶是原核生物中的一种丝氨酸蛋白酶。枯草杆菌蛋白酶在进化上与胰凝乳蛋白酶家族无关,但具有相同的催化机制,利用催化三联体来产生亲核丝氨酸。这是用来说明趋同进化的经典例子,因为同一机制在进化过程中独立进化了两次。

丝氨酸蛋白酶的用途

丝氨酸蛋白酶水平的测定在特定疾病的背景下可能有用。

在诊断出血性或血栓性病症时可能需要凝血因子水平。

粪便弹性蛋白酶用于确定胰腺的外分泌活性,例如在囊性纤维化或慢性胰腺炎中。

血清前列腺特异性抗原用于前列腺癌筛查、风险分层和治疗后监测。

由肥大细胞释放的丝氨酸蛋白酶是1型超敏反应(例如过敏反应)的重要诊断标志物。由于更长的半衰期,比组胺更有用,这意味着它在系统中保留临床有用的时间长度。

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