木瓜蛋白酶

木瓜蛋白酵素，也称为木瓜蛋白酶 I，是木瓜 和山木瓜中存在的一种半胱氨酸蛋白酶 (EC 3.4.22.2)。 它是类木瓜蛋白酶家族的同名成员。

它在皮革、化妆品、纺织品、洗涤剂、食品和制药行业具有广泛的商业应用。 在食品工业中，木瓜蛋白酶被用作许多商业嫩肉剂的活性成分。

木瓜蛋白酵属于一个相关蛋白家族，被称为类木瓜蛋白酶家族，具有广泛的活性，包括内肽酶、氨肽酶、二肽基肽酶和具有外肽酶和内肽酶活性的酶。 木瓜蛋白酶家族的成员分布广泛，存在于杆状病毒、真细菌、酵母以及几乎所有原生动物、植物和哺乳动物中。 蛋白质通常是溶酶体或分泌的，并且酶激活需要前肽的蛋白水解切割，尽管博来霉素水解酶在真菌和哺乳动物中是胞质的。 木瓜蛋白酵样半胱氨酸蛋白酶基本上合成为具有 N 末端前肽区域的无活性酶原（酶原）。 这些酶的激活过程包括去除前肽区域，前肽区域在体内和体外发挥多种功能。 前区对于新合成酶的正确折叠、肽酶结构域的失活和酶在中性至碱性 pH 条件下的变性稳定是必需的。 前区内的氨基酸残基介导它们的膜结合，并在将酶原转运至溶酶体中发挥作用。 前肽最显着的特征之一是它们能够抑制其同源酶的活性，并且某些前肽对抑制它们所源自的肽酶表现出高选择性。

木瓜蛋白酶前体蛋白含有345个氨基酸残基，由信号序列(1-18)、前肽(19-133)和成熟肽(134-345)组成。 氨基酸编号基于成熟肽。 该蛋白质由三个二硫键稳定。 它的三维结构由两个不同的结构域组成，它们之间有一个裂缝。 这个裂缝包含活性位点，它包含一个催化二联体，被比作胰凝乳蛋白酶的催化三联体。 催化二联体由氨基酸半胱氨酸 25（从中获得分类）和组氨酸 159 组成。 Aspartate-158 被认为在丝氨酸蛋白酶催化三联体中起着类似于天冬氨酸的作用，但后来被推翻了。

木瓜蛋白酶破坏肽键的机制涉及使用具有去质子化半胱氨酸的催化二元体。 附近的 Asn-175 有助于定向 His-159 的咪唑环，使其能够使催化性 Cys-25 去质子化。 然后，该半胱氨酸对肽主链的羰基碳进行亲核攻击。 这形成共价酰基酶中间体并释放肽的氨基末端。 该酶被水分子脱酰并释放肽的羧基末端部分。 在免疫学中，已知木瓜蛋白酶可从 Fab（抗原结合）部分切割免疫球蛋白（抗体）的 Fc（可结晶）部分。

木瓜蛋白酵素是一种比较耐热的酶，最适温度范围为60-70℃。

木瓜蛋白酵素喜欢在疏水单元前面的精氨酸或赖氨酸之后切割，而不是后面跟着缬氨酸。

木瓜蛋白醋可以分解坚韧的肉纤维，在与欧洲接触之前就已经被用来软化在其本土南美洲食用的肉。 以木瓜蛋白酶为活性成分的粉末状嫩肉粉被广泛销售，木瓜皮的烹饪用途已在研究论文中有所提及。

木瓜蛋白酵素可用于细胞培养准备的xxx步解离细胞。 对小组织块（小于 1 立方毫米）进行 10 分钟的处理将使木瓜蛋白酶开始裂解将细胞聚集在一起的细胞外基质分子。

十分钟后，应使用蛋白酶抑制剂溶液处理组织以停止蛋白酶作用。 如果不进行处理，木瓜蛋白酶活性将导致细胞完全裂解。 然后必须将组织研磨以将组织碎片分解成单细胞悬液。

它还用作各种酶清创制剂的成分，这些用于护理一些慢性伤口以清理坏死组织。

木瓜蛋白醋被添加到一些牙膏和薄荷糖中作为牙齿增白剂。 它的美白效果很小，因为木瓜蛋白酶的浓度很低，很快就会被唾液稀释。 需要几个月的使用才能产生明显的效果。