木瓜蛋白酶

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木瓜蛋白酶
Papain cartoon.png
来自番木瓜Carica papaya)中的木瓜蛋白酶
識別
符號  ?
PDB 1PPP
其他資料
EC編號 3.4.22.2

木瓜蛋白酶Papain),或簡稱木瓜酶木瓜酵素,又称嫩精木瓜粉,是存在于木瓜果实中的一种半胱氨酸蛋白酶。木瓜蛋白酶对于嫩化肉类起着重要作用,市面上更多稱為鬆肉粉嫩肉粉

结构[编辑]

木瓜蛋白酶由212个氨基酸残基组成,并含有3对二硫键。它的三维结构是由两个不同的结构域所组成,两个结构域之间形成一个缝隙;缝隙内含有活性位点,包括一个与胰凝乳蛋白酶中所含的相似的催化三联体。木瓜蛋白酶中的催化三联体由25位的半胱氨酸(Cys-25)、159位的组氨酸(His-159)和158位的天冬酰胺(Asn-158)这三个氨基酸所组成。[1]

催化机制[编辑]

木瓜蛋白酶的剪切肽键的机制包括:在His-159作用下Cys-25去质子化,而Asn-158能够帮助His-159的咪唑环的摆放,使得去质子化可以发生;然后Cys-25亲核攻击肽主链上的羰基碳,并与之共价连接形成酰基-酶中间体;接着酶与一个水分子作用,发生去酰基化,并释放肽链的羰基末端。

应用[编辑]

木瓜蛋白酶主要被用于将硬的肉纤维(蛋白质组成)切断,并且该用途已经被南美洲土著居民使用了数千年。该酶是嫩肉粉(在大多数的超级市场都可以买到)的成分之一。由于可以降解生物毒液中的蛋白毒素,木瓜蛋白酶可以在家庭治疗被水母蜜蜂黄蜂等蛰伤或被魔鬼鱼刺伤的情况。它也是在澳大利亚流行的急救药“Stop Itch”和“Stop Itch Plus”中的主要成分。

木瓜蛋白酶在准备细胞培养液(cell culture)的第一步中被用于分离细胞。用酶处理小组织块10分钟后,就可以将连接细胞的细胞外基质打断;然后再用蛋白酶抑制剂来停止反应,防止木瓜蛋白酶进一步裂解细胞本身;最后用Pasteur pipette将组织块打散为单细胞悬浮液。

木瓜蛋白酶被用于多种伤口清理(debridement)的准备中,可用于清除伤口上的死亡组织。

它也是一些牙膏或薄荷类糖的成份之一,有助于牙齿亮白。因为这些产品中的木瓜蛋白酶浓度都很低,而且还会被唾液进一步稀释,因此这种亮白效果比较小,需要长时间使用才能见效。

木瓜蛋白酶也經常被運用在化妝品與保養品之中,如just make的深層潔膚露、BeartyDiy的毛孔淨化角質凝膠等等,當中含有維生素 C ,能幫助製造可使肌膚緊緻的膠原,含有幫助消除皺紋的消化酵素,可以幫助重建皮膚裡的彈性蛋白使皮膚重新恢復彈性、去除角質、頭髮調理,藉由水解的作用方式軟化、分解角質蛋白。木瓜酵素對敏感性或乾性肌膚可能有刺激性,但低於鳳梨酵素引起之程度。

此外,亦有新聞指若氣喘患者食用嫩精,可能會影響健康[2]

生产[编辑]

通常木瓜蛋白酶是以粗制品形式被生产,主要来源是从木瓜树的果实中提取乳液(latex)后制成的干货。乳液是通过割果实的颈部进行收集,或直接在果实上风干,或滴入容器中。风干后的乳液就是木瓜蛋白酶的粗制品。若需对其进行进一步的纯化以除去杂质,就要先溶解粗制品,并用一个标准的过程(政府注册)进行提纯。纯化后的木瓜蛋白酶可以制为干粉或液体。

其他[编辑]

抗体可以被木瓜蛋白酶切为三个大小为50kDa的片段:两个为Fab片段,一个为Fc片断。

免疫学中,木瓜蛋白酶可被用于将免疫球蛋白(即抗体)的Fc片段(可结晶)和Fab片段(抗原结合)切割开。[3]

  • 在《食品添加物使用範圍及用量標準》裡面,屬於第十七類(其他)之第六項『酵素製劑』。[4]

曾有網路謠言流傳,認為嫩精會致癌。[5]

外部链接[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ (英文)Drenth J, Jansonius JN, Koekoek R, Wolthers BG. The structure of papain. Adv Protein Chem. 1971, 25: 79 – 115. PMID 4946704. 
  2. ^ 「食」破天驚、毒從口入 美食背後不能說的秘密. 今日新聞網. 2012-04-10 [2012-04-12] (中文(繁體)‎). 
  3. ^ (英文)Porter RR. Structural studies of immunoglobulins. Science. 1977, 180 (2): 713 – 716. PMID 4122075. 
  4. ^ 食品添加物使用範圍及限量暨規格標準. 
  5. ^ 網路追追追/太嫩的牛排會致癌?