在胰凝乳蛋白酶是由胰腺分泌入小肠的第二最丰富的蛋白质消化。它是一种丝氨酸蛋白酶家族的酶，专门用于水解大蛋白中存在的氨基酸之间的肽键水解，如酪氨酸，苯丙氨酸，色氨酸，蛋氨酸和亮氨酸。
“胰凝乳蛋白酶”这个名称实际上汇集了一组由胰腺产生的酶，这些酶积极参与动物体内蛋白质的肠道消化。这个词源于这种酶对胃内容物或“食糜”具有的类肾素作用。
胰凝乳蛋白酶结构（来源：用户：Mattyjenjen通过Wikimedia Commons）
尽管尚不清楚它们在动物界的分布范围，但可以认为这些酶至少存在于所有的链索中，并且有报道说它们存在于节肢动物等“更原始的门”中。和腔肠动物。
在那些患有胰腺的动物中，该器官是胰凝乳蛋白酶以及其他蛋白酶，酶抑制剂和前体或酶原的主要生产部位。
胰凝乳蛋白酶是研究最多，表征最充分的酶，不仅与它们的生物合成有关，而且与它们从酶原的活化，它们的酶学性质，它们的抑制作用，它们的动力学和催化特性以及它们的一般结构有关。
特征与结构
胰凝乳蛋白酶是内肽酶，也就是说，它们是水解其他蛋白质“内部”位置的氨基酸的肽键的蛋白酶。尽管也表明它们可以水解酯，酰胺和芳基酰胺，尽管选择性较低。
它们的平均分子量约为25 kDa（245个氨基酸），由称为胰凝乳蛋白酶原的前体产生。
从牛的胰腺中，纯化出了两种类型的胰凝乳蛋白酶原，A和B。在猪模型中，描述了第三种胰凝乳蛋白酶原，即胰凝乳蛋白酶原C。这三种酶原中的每一种都负责产生胰凝乳蛋白酶A，B。和C分别。
胰凝乳蛋白酶A由三个多肽链组成，它们通过半胱氨酸残基之间的桥或二硫键彼此共价连接。但是，重要的是要提到许多作者认为它是单体酶（由单个亚基组成）。
这些链构成具有椭圆形形状的结构，其中具有电磁电荷的基团朝向表面定位（参与催化功能的氨基酸除外）。
胰凝乳蛋白酶通常在酸性pH下具有很高的活性，尽管已经描述并从昆虫和其他非脊椎动物中纯化得到的胰凝乳蛋白酶在pH 8-11时稳定，而在pH较低时极不稳定。
胰凝乳蛋白酶功能
当激素或电脉冲刺激外分泌胰腺时，该器官释放出富含胰凝乳蛋白酶原的分泌颗粒，一旦到达小肠，其就会被残基15和16之间的另一种蛋白酶切断，然后被“自加工”以产生完全活性的蛋白质。
这种酶的主要功能也许是与消化系统中分泌的其他蛋白酶协同作用，以消化或降解食物所消耗的蛋白质。
所述蛋白水解的产物随后通过氨基酸的分解代谢而成为碳和能量的来源，或者它们可以被直接“回收”以形成新的细胞蛋白，这些新的细胞蛋白将在生理水平上发挥多种功能。
作用机理
胰凝乳蛋白酶仅在被激活后才发挥作用，因为它们以称为“胰凝乳蛋白酶原”的“前体”形式（酶原）产生。
胰凝乳蛋白酶反应机制（来源：Hbf878通过Wikimedia Commons）
训练
胰凝乳蛋白酶酶原是由胰腺的腺泡细胞合成的，然后它们从内质网迁移到高尔基复合体，然后被包装在膜状复合体或分泌性颗粒中。
这些颗粒积聚在腺泡末端，并响应激素刺激或神经冲动而释放。
激活
根据激活条件，可以发现几种类型的胰凝乳蛋白酶，但是，它们都涉及酶原，胰凝乳蛋白酶原中肽键的蛋白水解“裂解”，这是一种受胰蛋白酶酶催化的过程。
活化反应最初包括裂解胰凝乳蛋白酶原的氨基酸15和16之间的肽键，与之形成π-胰凝乳蛋白酶，能够“自我加工”并通过自身催化完成活化。
后一种酶的作用促进了通过二硫键连接的后续肽的形成，这些肽称为链A（来自N端区域和残基1-14），链B（残基16至146）和C链（C末端区域，从残基149开始）。
对应于残基14-15和147-148（两个二肽）的部分不具有催化功能并且与主结构分离。
催化活性
胰凝乳蛋白酶负责水解肽键，主要攻击具有芳族侧基的氨基酸（例如酪氨酸，色氨酸和苯丙氨酸）的羧基部分。
这种酶的活性位点（Gly-Asp-Ser-Gly-Glu-Ala-Val）中的丝氨酸（Ser 195）可能是其功能最重要的残基。反应机理如下：
-胰凝乳蛋白酶最初为“无底物”形式，其中的催化“三联体”由天冬氨酸残基的侧羧基（102），组氨酸残基的咪唑环（57）和丝氨酸的侧羟基（195）。
-底物与酶结合并结合形成典型的可逆酶-底物复合物（根据mycaelian模型），其中催化“三联体”通过激活丝氨酸残基的羟基促进亲核攻击。
-反应机理的关键在于部分键的形成，这导致羟基的极化，足以加速反应。
-亲核攻击后，羧基变为四面体氧阴离子中间体，由Gly 193和Ser 195残基的N和H基团形成的两个氢键稳定。
-氧阴离子自发地“重排”，形成了向其中添加了酰基（酰化酶）的酶中间体。
-反应随着水分子进入活性位点而继续，该分子促进新的亲核攻击，导致形成第二个四面体中间体，该中间体也通过氢键稳定。
-当该第二中间体再次重排并再次形成酶-底物微生物复合体时，反应结束，其中酶的活性位点被包含羧基的产物占据。
参考文献
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