蛋白酶 (枯草杆菌)的用途与研究

简述

蛋白酶 (枯草杆菌)别名蛋白酶A.S1398，解朊酶，舒替兰酶等，是水解蛋白质肽链的一类酶的总称，其商售品主要表现为白色至黄色粉末状物质。按其降解多肽的方式可以分成内肽酶和端肽酶两类，前者可把大分子量的多肽链从中间切断，形成分子量较小的朊和胨；后者又可分为羧肽酶和氨肽酶，它们分别从多肽的游离羧基末端或游离氨基末端逐一将肽链水解生成氨基酸。

蛋白酶 (枯草杆菌)分布广，主要存在于人和动物消化道中，在植物和微生物中含量丰富。由于动植物资源有限，工业上生产其制剂主要利用枯草杆菌、栖土曲霉等微生物发酵制备。利用蛋白质工程法，可以改变该物质的热稳定性[1]。

用途

蛋白酶 (枯草杆菌)是最重要的一种工业酶制剂，能催化蛋白质和多肽水解，广泛存在于动物内脏、植物茎叶、果实和微生物中。在干酪生产、肉类嫩化和植物蛋白改性中都会大量的用到蛋白酶 (枯草杆菌)。

在焙烤工业中使用蛋白酶 (枯草杆菌)能改变面筋性能，作用主要表现在面团发酵过程中，其作用形式和面包调制时力的作用及还原剂的化学反应不同。它的的作用不是破坏二硫键，而是断开形成面筋的三维网状结构。由于蛋白酶 (枯草杆菌)的作用，使面粉中的蛋白质降解为肽、氨基酸，以供给酵母碳源，促进发酵。

在皮革工业的脱毛和软化工艺中也会大量利用蛋白酶 (枯草杆菌)，既节省时间，又改善劳动卫生条件。它还可用于蚕丝脱胶、肉类嫩化、酒类澄清。有关研究报道了一种具有稳定的蛋白酶 (枯草杆菌)的液体自动餐具清洗洗涤剂，具体涉及肽醛，亚硫酸氢盐加合物或肽甲基酮等物质稳定进而加强清洁功效[2]。

有关研究

扩增与已知序列相连的未知序列是一项常用的分子生物学技术。与其它方法相比，目前在棉花上应用的YADE法具有效率高，成本低和假阳性低等特点。研究人员[3]尝试将该法引入到昆虫病原真菌的分子生物学研究，建立了适合于球孢白僵菌和金龟子绿僵菌的YADE的技术体系。在该方法中，蛋白酶 (枯草杆菌)在昆虫病原真菌穿透寄主体壁时起重要作用。

为研究大豆分离蛋白的蛋白酶 (枯草杆菌)水解产物的聚集行为，向处理过的大豆中加入蛋白酶 (枯草杆菌)，大豆蛋白分离物被迅速降解为分子量小于6.5 kDa小分子组分，这些组分相互作用可以形成大的聚集物。水解液的浊度变化趋势呈S型，底物浓度大于3.2%(酶浓度为750 U/mL)时蛋白质的浓度对聚集过程的影响更明显，此临界浓度主要取决于酶浓度。适当的预热处理有利于酶促聚集。由于聚集物能溶于SDS和尿素，说明非共价键(主要是疏水相互作用，氢键和离子键)对聚集物的形成有特别重要的作用[4]。

参考文献

[1]王贤舜,毕汝昌.用蛋白质工程的方法改良枯草杆菌蛋白酶E的热稳定性[J].生物化学与生物物理学报：英文版, 1993, 25(1):7.DOI:10.1007/BF02656947.

[2]H·P·尼尔森,L·M·米克尔森,M·内尔比,等.具有稳定的枯草杆菌蛋白酶的液体自动餐具清洗洗涤剂组合物.CN202010084976.7.

[3]方卫国,张永军,马金成,等.用YADE法克隆球孢白僵菌类枯草杆菌蛋白酶基因CDEP—I的启动子及启动子序列分析[J].菌物系统, 2003.

[4]于泓鹏,唐传核,曾庆孝,et al.枯草杆菌蛋白酶促大豆分离蛋白聚集:蛋白质和酶浓度以及热处理的影响[J].云南农业大学学报, 2006, 21(2):142-149.