蛋白酶K(Proteinase K)来源于林伯氏白色念球菌,是一种与
枯草杆菌蛋白酶相关的
丝氨酸蛋白酶,由于能降解
角蛋白(Keratin),因此被命名为蛋白酶K。它由一条
肽链组成,包含277个
氨基酸残基,相对分子质量为28930;具体结构、氨基酸序列及三维空间结构与枯草杆菌蛋白酶极其相似,区别在于蛋白酶K结构中还含有
二硫键和两个Ca2+
结合位点;得益于二硫键和Ca2+结合位点的存在,蛋白酶K在高温环境和广泛pH条件下仍能保持活性和优异的稳定性。蛋白酶K具有极高的
酶活性和广泛的底物特异性,能优先分解与
疏水性氨基酸、
含硫氨基酸、
芳香族氨基酸C末端邻接的酯键和
肽键,可将蛋白质降解成
短肽。
从林伯氏
白色念球菌(tritirachium album limber)中纯化得到。据资料显示:该酶有两个Ca2+
结合位点,它们离
酶的活性中心有一定距离,与催化机理并无直接关系。然而,如果从该酶中除去Ca2+,由于出现远程的结构变化,
催化活性将丧失80%左右,但其剩余活性通常已足以降解在一般情况下污染酸制品的
蛋白质。所以,蛋白酶k消化过程中通常加入
EDTA(以抑制依赖于Mg2+的
核酸酶的作用)。但是,如果要消化对蛋白酶k具有较强耐性的蛋白,如
角蛋白一类,则可能需要使用含有1mmol/l Ca2+而不含EDTA的
缓冲液。在消化完毕后、纯化核酸前要加入
EGTA(ph8.0)至终浓度为2mmol/l,以鳌合Ca2+。
蛋白酶K,是一种切割活性较广的
丝氨酸蛋白酶。它切割脂族
氨基酸和
芳香族氨基酸的
羧基端肽键。此酶经纯化去除了
RNA酶和
DNA酶活性。由于蛋白酶K在
尿素和
SDS中稳定,还具有降解天然
蛋白质的能力,因而它应用很广泛,包括制备脉冲电泳的
染色体DNA,
蛋白质印迹以及去除DNA和RNA制备中的核酸酶。蛋白酶K的一般
工作浓度是50—100μg/ml。在较广的pH范围内(pH 4-12.5)均有活性。
蛋白酶K配制标准:20mg/ml蛋白酶K配制标准(proteinase K):将200mg的蛋白酶K加入到9.5ml水中,轻轻摇动,直至蛋白酶K完全溶解。不要涡旋混合。加水
定容到10ml,然后分装成小份贮存于-20℃。
值得注意的是,蛋白酶K在
原位杂交技术中通常用于杂交前的处理,它具有消化包围靶DNA蛋白质的作用,以增加探针与靶核酸结合的机会,提高杂交信号.但蛋白酶K的浓度过高、消化时间过长或孵育温度过高时,都会对细胞的结构有一定的破坏,导致组织切片的脱落,
细胞核的消失,从而影响杂交结果.EDTA缓冲液可以替代蛋白酶K的作用,解决上述出现的问题,并能达到理想的染色效果.
蛋白酶K已广泛应用在皮革、毛皮、丝绸、医药、食品、酿造等方面。
皮革工业的
脱毛和软化已大量利用蛋白酶,既节省时间,又改善
劳动卫生条件。蛋白酶还可用于蚕丝
脱胶、肉类嫩化、
酒类澄清。临床上可作药用,如用
胃蛋白酶治疗
消化不良,用
酸性蛋白酶治疗
支气管炎,用
弹性蛋白酶治疗
脉管炎以及用
胰蛋白酶、
胰凝乳蛋白酶对
外科化脓性
创口的净化及胸腔间
浆膜粘连的治疗。
加酶洗衣粉是洗涤剂中的新产品,含
碱性蛋白酶,能去除衣物上的血渍和蛋白污物,但使用时注意不要接触皮肤,以免损伤皮肤表面的蛋白质,引起
皮疹、
湿疹等过敏现象。