Тиоловые цистеиновые протеиназы

Тиоловые цистеиновые протеиназы

В эту группу входят эндопептидазы, для проявления каталитической активности которых существенна сульфгидрильная группа цистеина. Тиоловые протеиназы ингибируются парахлормеркурибензоатом (PCMB), монойодуксусной кислотой (MIA) и другими окислителями, а также ионами тяжелых металлов. Активируются восстановителями (2-меркаптоэтанолом, дитиотреитолом, цистеином, бисульфитом натрия и пр.).

Большинство тиоловых протеиназ имеют рН-оптимум в слабокислой или нейтральной зоне. К тиоловым принадлежат широко применяемые в практике протеиназы растительного происхождения – папаин, химопапаины А и В, бромелаин, фицин.

Папаин (К.Ф.3.4.22.2) и химопапаины А и В (К.Ф.3.4.22.6) выделяют из млечного сока дынного дерева. Это ферменты молекулярной массы 23,4-28 кДа с оптимумом рН 6-7. Папаин стабилен в зоне рН 3-11. Наибольшая стабильность наблюдается при рН 5. В присутствии окислителей папаин быстро теряет активность, поэтому при работе с ним необходимо следить за окислительным потенциалом среды.

Бромелаин (К.Ф.3.4.22.4) выделяют из сока зрелых стеблей ананаса, фермент имеет массу 35 кДа, оптимальный рН 5-6.

Фицин (К.Ф.3.4.22.3) получаемый из латекса тропического инжира, имеет молекулярную массу 23,8кДа и оптимальный рН 6,5-9,5.

Папаин, бромелаин, фицин — протеиназы широкой субстратной специфичности. Они гидролизуют в белках пептидные связи, образованные лейцином или глицином. Другие типы связей, в том числе характерные для специфичности пепсина, трипсина, химотрипсина, карбоксипептидазы, также могут расщепляться, хотя и с меньшей скоростью. Благодаря этому растительные тиоловые протеиназы более глубоко гидролизуют белки, чем сериновыё и карбоксильные протеиназы животного происхождения.

В растениях найдены ингибиторы цистеиновых протеиназ. Из клубней картофеля изолирован белок молекулярной массы 23 кДа, подавляющий активность папаина, бромелаина и фицина. В семенах тыквы – ингибитор молекулярной массы 7,5 кДа, эффективно подавляющий фицин и папаин, менее – химопапаин, на бромелаин не действует. В семенах сои содержатся две формы ингибитора цистеиновых протеиназ основная, с молекулярной массой 14 кДа, и минорная – 8,2 кДа. Основной компонент ингибирует папаин, бромелаин, фицин, химопапаин. В его молекуле три дисульфидных моста, разрыв которых под действием восстановителей (цистеина, цистамина) приводит к обратимой инактивации. Окислители реактивируют ингибитор.

Тиоловые протеиназы продуцируют эубактерии (клостридии, стрептококки, стафилококки) и архебактерии. У грибов их находят редко. Микробные тиоловые протеиназы наиболее активны при рН 7-8,8.

Ссылка на основную публикацию