胃蛋白酶存在于胃中的蛋白水解酶,其活性部位含有兩個(gè)天冬氨酸殘基,其中一個(gè)處于解離狀態(tài),另一個(gè)則不解離。zui適pH為2~3。主要作用于P1和P1′部位由疏水氨基酸特別是芳香族氨基酸殘基形成的肽鍵。
胃蛋白酶(英文名稱:Pepsin)是一種消化性蛋白酶,由胃部中的胃粘膜主細(xì)胞(gastricchiefcell)所分泌,功能是將食物中的蛋白質(zhì)分解為小的肽片段。胃蛋白酶的前體被稱為胃蛋白酶原。胃腺主細(xì)胞分泌的蛋白酶。初分泌時(shí)為無(wú)活性的胃蛋白酶原,在胃酸或已激活的胃蛋白酶的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)榫呋钚缘奈傅鞍酌浮T谶m宜環(huán)境下(pH約為2)可將蛋白質(zhì)分解為和胨,很少產(chǎn)生小分子肽或氨基酸。自豬、牛、羊等胃粘膜提取的胃蛋白酶用作助消化藥。常與稀鹽酸同時(shí)用于幼畜消化不良性腹瀉和慢性萎縮性胃炎。
胃蛋白酶的基本特征如下:
胃蛋白酶在對(duì)蛋白或多肽進(jìn)行剪切時(shí),具有一定的氨基酸序列特異性。例如,它傾向于剪切氨基端或羧基端為芳香族氨基酸(如苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸)或亮氨酸的肽鍵;而如果往某一肽鍵氨基端數(shù)第三個(gè)氨基酸為堿性氨基酸(如賴氨酸、精氨酸和組氨酸)或者該肽鍵的氨基端為精氨酸時(shí),則不能有效地對(duì)此肽鍵進(jìn)行剪切。 這種剪切特異性在pH值為1.3時(shí)表現(xiàn)得更為明顯:只傾向于剪切氨基端 為苯丙氨酸或亮氨酸的肽鍵。指由胃腺主細(xì)胞分泌的一種分子量為35000的消化酶。該酶是以無(wú)活性的胃蛋白酶原(Pepsinogen)分泌,在鹽酸的作用下激活為胃蛋白酶??煞纸獾鞍踪|(zhì)中苯丙氨酸或酪氨酸與其他氨基酸形成的肽鍵,產(chǎn)物為蛋白胨及少量的多肽和氨基酸。該酶的zui適pH為2左右。胃蛋白酶在酸性環(huán)境中具有較高活性,其zui適pH值約為3。在中性或堿性pH值的溶液中,胃蛋白酶會(huì)發(fā)生解鏈而喪失活性。胃蛋白酶的活性能夠被pepstatin所抑制。
胃蛋白酶的活化過(guò)程:
胃蛋白酶先是表達(dá)為酶原,即胃蛋白酶原。胃蛋白酶原是胃蛋白酶的無(wú)活性的前體,其一級(jí)結(jié)構(gòu)比胃蛋白酶多出了44個(gè)氨基酸。在胃中,胃粘膜主細(xì)胞釋放出胃蛋白酶原。這一酶原在遇到胃酸(由胃壁細(xì)胞所釋放)中的鹽酸后被激活。當(dāng)胃對(duì)食物進(jìn)行消化時(shí),在被稱為胃泌素的一種激素和迷走神經(jīng)作用下,啟動(dòng)胃蛋白酶原和鹽酸從胃壁中釋放。 在鹽酸所創(chuàng)造的酸性環(huán)境中,胃蛋白酶原發(fā)生去折疊,使得其可以以 自催化方式對(duì)自身進(jìn)行剪切,從而生成具有活性的胃蛋白酶。隨后,生成的胃蛋白酶繼續(xù)對(duì)胃蛋白酶原進(jìn)行剪切,將44個(gè)氨基酸殘基切去,產(chǎn)生更多的胃蛋白酶。這種在沒(méi)有食物消化時(shí)保持酶原形式的機(jī)制,避免了過(guò)量的胃蛋白酶對(duì)胃壁自身進(jìn)行消化,是一種保護(hù)機(jī)制。