Worthington丨艾美捷代理胰蛋白酶，纯化：分子生物学与细胞生物学中的核心工具

在生命科学研究的众多工具酶中，胰蛋白酶无疑扮演着基石般的角色。作为一种具有高度特异性的丝氨酸蛋白酶，它不仅是动物消化系统的关键组分，更已成为现代实验室中不可或缺的分子“手术刀”，在蛋白质组学、细胞生物学和生物制药等领域发挥着至关重要的作用。

一、精准的切割特异性：基于碱性氨基酸的识别

胰蛋白酶最显著的特征是其对底物的高度专一性。作为一种丝氨酸蛋白酶，它能够特异性水解由带正电荷的赖氨酸和精氨酸残基的羧基所形成的肽键。无论是天然的蛋白质、多肽，还是人工合成的酰胺或酯类底物，只要在切割位点后是赖氨酸或精氨酸，胰蛋白酶就能高效地进行水解。这种精确的切割模式，使得研究人员能够预测并实现对蛋白质的可控断裂，为后续分析奠定基础。

二、从酶原到活性酶的活化历程

在生物体内，胰蛋白酶并非以活性形式合成，而是从一个分子量为34kDa的无活性前体——胰蛋白酶原——被分泌出来。当胰蛋白酶原进入肠道后，会被肠激酶切除其N末端的一段6肽，从而激活产生分子量约为23.8kDa的成熟胰蛋白酶分子。这一精巧的活化机制避免了胰腺的自我消化，也是体外制备活性胰蛋白酶的理论基础。

三、多样化的产品规格与特定应用

为了满足不同研究场景的苛刻要求，Worthington公司开发了多种规格的胰蛋白酶产品，每种都有其独特的定位：

1.组织培养级：产品代码为TRL、TRLS、TRLVMF和TRTVMF的胰蛋白酶，被广泛应用于细胞培养中的细胞传代和原代细胞分离。它们能够有效水解细胞外基质和细胞间的连接蛋白，使贴壁细胞从培养皿表面解离下来。其中，TRTVMF（病毒和支原体免费）产品经过了0.22微米膜过滤、冻干和伽马射线照射等多重处理，并经过严格检测，确保了在敏感细胞培养应用中的生物安全性。

2.测序级：产品代码为TRSEQII和TRTPCK的胰蛋白酶，通常用于蛋白质测序、肽图分析和结构研究。这些产品经过进一步纯化，以去除痕量的污染蛋白酶（如胰凝乳蛋白酶）和胰蛋白酶自溶产物，从而保证酶切反应的高度特异性和可靠性，避免产生非预期的切割片段。

3.修饰化测序级：SequENZ?（产品代码：TRSEQZ）代表了更高标准。它在深度纯化后，还经过了化学修饰。这一处理极大地minimizes了胰蛋白酶的自溶，显著增强了其在溶液中的稳定性，同时保留了其酶切特异性。这种修饰酶特别适合于需要长时间酶解或对样品完整性要求极高的实验，如大规模蛋白质组学鉴定。

四、胰蛋白酶，纯化（货号：WBC-LS003707）基本特性与活力定义

胰蛋白酶的理论分子量约为23.3kDa，其最适pH范围在7.5-8.5之间，偏好弱碱性环境。一个有趣的现象是，其前体胰蛋白酶原的等电点为9.3，而激活后的胰蛋白酶等电点升高至10.5，这表明成熟酶在生理条件下带更强的正电荷。

胰蛋白酶的活力可以通过多种单位定义进行量化。其中，TAME单位是常用的一种：一个单位是指在25°C、pH8.2并存在10mM钙离子的条件下，每分钟水解1微摩尔对甲苯磺酰-L-精氨酸甲酯所需的酶量。不同单位体系间可以换算，例如，1毫克胰蛋白酶活力通常不低于180TAME单位。

在稳定性方面，大多数级别的Worthington胰蛋白酶在2-8°C干燥储存时，可稳定保存2-3年，但需注意防潮。

五、结构与调控机制

从结构上看，胰蛋白酶属于“主β类”蛋白，其核心架构是一个β桶状结构，具有类似凝血酶的拓扑构象。其催化活性依赖于经典的丝氨酸蛋白酶催化三联体，由组氨酸、天冬氨酸和丝氨酸构成，这三个残基通过精确的空间排布，协同完成对底物肽键的水解。

胰蛋白酶的活性受到精细的调控：

激活：胰蛋白酶原向胰蛋白酶的转化速率，可以通过使用镧系元素替代钙离子而得到增强。

抑制：其活性可被多种物质抑制：

天然蛋白质抑制剂：如胰腺、大豆、利马豆和蛋清来源的胰蛋白酶抑制剂。这些抑制剂在细胞培养中常被用于终止胰蛋白酶的消化作用，以保护细胞。

化学小分子抑制剂：如二异丙基氟磷酸酯、苯甲脒、金属离子Ag?以及丝氨酸蛋白酶的广谱抑制剂抑肽酶。

金属螯合剂：如EDTA，通过螯合钙离子等稳定酶结构所需的金属离子，间接导致酶活性的丧失和自溶。

参考文献：

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