絲氨酸蛋白酶

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絲氨酸蛋白酶是一個蛋白酶家族,它們的作用是斷裂大分子蛋白質中的鍵,使之成為小分子蛋白質。其激活是通過活性中心一組胺基酸殘基變化實現的,它們之中定有一個是絲氨酸(其名字的由來)。在哺乳類動物裡面,絲氨酸蛋白酶扮演著很重要的角色,特別是在消化凝血補體系統方面。

消化酶

胰分泌的酶裡面有三種是絲氨酸蛋白酶:

糜蛋白酶,又稱為胰凝乳蛋白酶水解酶類的一種肽鏈內切酶,主要促使疏水性胺基酸尤其是酪氨酸色氨酸苯丙氨酸亮氨酸羧基端多肽裂解。由胰以糜蛋白酶原的形式分泌,在小腸內經胰蛋白酶作用而激活。糜蛋白酶A及B分子大小不同,但特異性則相似。

胰蛋白酶屬水解酶類,促使肽鏈分裂,作用部位為精氨酸賴氨酸羧基。此酶以酶原形式由胰釋出,在小腸中轉化為活性形式。

彈性蛋白酶(EC 3.4.21.36.):水解酶類的一種,對丙氨酸甘氨酸異亮氨酸、亮氨酸或纈氨酸等含羧基的多肽鍵起催化水解的作用,因曾認為此酶主要作用於彈性蛋白而有此命名。它是胰以酶原(彈性蛋白酶原)形式分泌的一種絲氨酸蛋白酶,參與腸內蛋白消化。

這三種酶的一級結構(胺基酸序列)和三級序列(所有原子的空間排布)相似。它們的活性絲氨酸殘基都是在同一位置(Ser-195)。

凝血因子

幾種激活的凝血因子都是絲氨酸蛋白酶,包括:

凝血第十因子(X),也稱Stuart因子,參於內源性和外源性凝血途徑的一種耐貯存因子。缺乏可致系統性凝血障礙(第十因子缺乏症)。

凝血第十一因子(XI),即是血漿凝血酶致活酶先質:作用於內源性凝血途徑的一種穩定因子。缺乏這種因子會引起系統性血凝缺陷,即C型血友病或Rosenthal症候群,與典型血友病相似。

凝血酶來自凝血酶原,可促使纖維蛋白質變為纖維蛋白的酶;

纖維蛋白溶酶,胞漿素,:是溶解纖維蛋白或血凝塊系統的有效部分,是對纖維蛋白有高度特異性的蛋白分解酶,對已經形成的纖維蛋白凝塊有特別的溶解力,對其他血漿蛋白、凝固因子和一般蛋白質也有類似作用。

補體系統

補體系統裡面有幾種蛋白質屬於絲氨酸蛋白酶,包括:

C1r 和 C1s

C3轉化酶裂解補體成分C3為C3a和C3b的酶;經典途徑C3轉化酶是C4b,2a;旁路C3轉化酶是C3b,Bb和C3b,Bb。詳見:補體系統

作用原理

通過鄰近的胺基酸殘基鏈,絲氨酸殘基在活性中心被激活。

被激活的羥基與肽鍵的碳原子發生親核反應。

肽鍵斷裂後,醯基上的碳被酯化,肽鍵的氮端會被釋放游離。

水解反應,與酶相連的碳端產物被釋放。反應完成。

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