一文带你了解蛋白酶K的知识

　　蛋白酶K是一种以丝氨酸为活性中心的枯草类蛋白酶，具有广泛的底物特异性，特别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。可在多种不同盐、变性剂、去污剂、pH值和温度条件下进行分解蛋白作用。在提取DNA和RNA的缓冲液中具有很高的活性，主要用于DNA、RNA制备过程中蛋白的消化。

　　一、分子结构

　　蛋白酶K由一条肽链组成，包含277个氨基酸残基，相对分子质量为28930。活性部位由D39、H69和S224组成，底物识别位点主要为G100-Y104和S132-G136两个片段。蛋白酶K的氨基酸序列与枯草芽孢杆菌蛋白酶具有高度同源性，因此被划分为枯草芽孢杆菌蛋白酶类。蛋白酶K包含两个二硫键（C34-C124，C179-C248），两个色氨酸残基（W8，W212）和一个游离半胱氨酸（C73）。X射线晶体学研究表明，蛋白酶K的三维结构为一个明确的球形折叠。蛋白酶K属于α/β类蛋白质，包含6个α-螺旋，15个β-折叠和一个3/10螺旋。

　　二、荧光性

　　蛋白酶K在295nm处被激发，它的荧光性由两个色氨酸残基W8和W212决定。但是，两个色氨酸的光反应活性表现不同，W212要活泼得多。在pH3～9范围内，色氨酸荧光量子产率恒定。对已激发的色氨酸进行热力灭活时，活化能需达到54kJ/mol。这个值大幅地高于来自微生物的其他蛋白酶，因此可用来解释蛋白酶K较高的热稳定性。

　　三、酶学性质

　　蛋白酶K具有很高的切割活性，底物识别位点能和底物组成一个3股的反平行β片层，可催化脂肪族氨基酸和芳香族氨基酸的羧基端肽键断裂。α-螺旋是保持蛋白酶K活性中心构象稳定性的主要结构。α-螺旋共包含90个氨基酸残基，占残基总数的1/3，大部分残基处在伸展的β-折叠结构中。这使得整个分子有序度低，变性熵不大，比变性焓值极低，反映了酶稳定性的本质。分子中两个二硫键及两个Ca2+也对三级结构的热稳定性有贡献。pH、温度、Ca2+、激活剂和抑制剂等是影响蛋白酶K活力的主要因素。