枯草杆菌蛋白酶

枯草杆菌蛋白酶是一种蛋白酶（一种蛋白质消化酶），最初从枯草芽孢杆菌中获得。

枯草杆菌蛋白酶属于枯草杆菌蛋白酶，这是一组丝氨酸蛋白酶，与所有丝氨酸蛋白酶一样，它们通过活性位点的丝氨酸残基对肽（酰胺）键发起亲核攻击。枯草杆菌蛋白酶通常具有27kDa的分子量。它们可以从某些类型的土壤细菌中获得，例如大量分泌它们的解淀粉芽孢杆菌。

枯草杆菌蛋白酶在商业上也称为Alcalase®、ALK-酶、杆菌肽酶、枯草芽孢杆菌碱性蛋白酶bioprase、biopraseAL、粘菌素酶、genenaseI、Esperase®、maxatase、蛋白酶XXVII、thermoase、superase、枯草杆菌蛋白酶DY、枯草杆菌肽酶、SP266、Savinase®,kazusase,蛋白酶VIII,protinA3L,Savinase®,orientase10B,proteaseS.它是MEROPS家族S8的丝氨酸内肽酶。

枯草杆菌蛋白酶的结构已通过X射线晶体学确定。成熟的形式是一种含有275个残基的球状蛋白质，带有几个α螺旋和一个大的β折叠片。N端包含一个I9前肽结构域（Int​​erPro：IPR010259），它有助于枯草杆菌蛋白酶的折叠。域的蛋白水解去除激活酶。它在结构上与丝氨酸蛋白酶的糜蛋白酶族无关，但在活性位点使用相同类型的催化三联体。这使它成为趋同进化的经典例子。

活性位点具有电荷中继网络，涉及排列成催化三联体的Asp-32、His-64和活性位点Ser-221。电荷中继网络的功能如下：Asp-32的羧酸酯侧链与His-64咪唑环上的氮键质子形成氢键。这是可能的，因为Asp在生理pH下带负电。His-64上的另一个氮与Ser-221的OH质子形成氢键。最后的相互作用导致OH的电荷分离，氧原子更具亲核性。这允许Ser-221的氧原子在Asn-155的相邻羧酰胺侧链的辅助下攻击进入的底物（即肽键）。

尽管Asp-32、His-64和Ser-221依次相距很远，但它们在3D结构中会聚形成活性位点。

总结上述相互作用，Ser-221充当亲核试剂并用其部分负氧原子切割肽键。这是可能的，因为枯草杆菌蛋白酶的电荷中继位点的性质。

在使用枯草芽孢杆菌作为模式生物的分子生物学中，编码枯草杆菌蛋白酶(aprE)的基因通常是继amyE之后用于整合报告构建体的第二个选择基因，因为它是可有可无的。

蛋白质工程枯草杆菌蛋白酶广泛用于商业产品（天然酶很容易被洗涤剂和高温灭活），也被称为去污剂，例如，在洗衣和餐具洗涤剂、化妆品、食品加工]护肤软膏、隐形眼镜清洁剂，以及用于合成有机化学研究。

人们可以通过吸入、吞咽、皮肤接触和眼神接触在工作场所接触枯草杆菌蛋白酶。美国国家职业安全与健康研究所(NIOSH)已将60分钟内的推荐暴露限值(REL)设定为60ng/m3。

枯草杆菌蛋白酶可引起“酶洗涤剂哮喘”。对枯草杆菌蛋白酶（Alcalase）敏感的人通常也对枯草芽孢杆菌过敏。