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(zhì)中的肽鍵,使之成為小分子蛋白質(zhì)。其激活是通過活性中心一組氨基酸殘基變化實現(xiàn)的,它們之中一定有一個是絲氨酸(其名字的由來)。在哺乳類動物里面,絲氨酸蛋白酶扮演著很重要的角色,特別是在消化,凝血和補(bǔ)體系統(tǒng)方面。
消化酶
胰分泌的酶里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(nèi)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,在小腸內(nèi)經(jīng)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,作用部位為精氨酸或賴氨酸羧基。此酶以酶原形式由胰釋出,在小腸中轉(zhuǎn)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(rèn)為此酶主要作用于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(nèi)蛋白消化。
這三種酶的一級結(jié)構(gòu)(氨基酸序列)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,參于內(nèi)源性和外源性凝血途徑的一種耐貯存因子。缺乏可致系統(tǒng)性凝血障礙(第十因子缺乏癥)。
凝血第十一因子(xi),即是血漿凝血酶致活酶先質(zhì):作用于內(nèi)源性凝血途徑的一種穩(wěn)定因子。缺乏這種因子會引起系統(tǒng)性血凝缺陷,即c型血友病或rosenthal綜合征,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(zhì)變?yōu)槔w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(tǒng)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(jīng)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(zhì)也有類似作用。
補(bǔ)體系統(tǒng)
補(bǔ)體系統(tǒng)里面有幾種蛋白質(zhì)屬于絲氨酸蛋白酶,包括:
c1r 和 c1s
c3轉(zhuǎn)化酶裂解補(bǔ)體成分c3為c3a和c3b的酶;經(jīng)典途徑c3轉(zhuǎn)化酶是c4b,2a;旁路c3轉(zhuǎn)化酶是c3b,bb和c3b,bb。詳見:補(bǔ)體系統(tǒng)
作用原理
通過鄰近的氨基酸殘基鏈,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(fā)生親核反應(yīng)。
肽鍵斷裂后,酰基上的碳被酯化,肽鍵的氮端會被釋放游離。
水解反應(yīng),與酶相連的碳端產(chǎn)物被釋放。反應(yīng)完成。