如何選擇蛋白酶抑制劑以提高蛋白純化率

當細胞破碎的時候，蛋白水解酶就會被釋放出來或被激活，使電泳結果復雜化，影響zui終結果分析。為了避免這些情況的出現，建議在樣品制備時盡可能在低 溫下進行。此外，許多蛋白酶在PH9以上就失活了，因此Tris堿，碳酸鈉或堿性載體兩性電解質往往能抑制蛋白水解。但是有些蛋白酶在上述條件下仍然保持 著活性，此時應當使用蛋白酶抑制劑。因此對于我們想要研究的蛋白來說，選擇性和有效的抑制這些蛋白酶對于蛋白純化路線設計來說顯得尤為重要。
 
蛋白酶抑制劑與蛋白酶一樣，都是紛繁復雜的，通常使用許多化學物質作為蛋白酶抑制劑，如 PMSF 和 leupeptin 。而且由于一種蛋白酶抑制劑只對某一類蛋白酶起作用，因此通常建議復合使用蛋白酶抑制劑，如廣譜蛋白酶抑制劑“雞尾酒”，見下表（來 自《蛋白質電泳實驗技術》）。
 

蛋白酶的功能和分類

• 蛋白酶功能 :
  涉及到許多細胞內和細胞外的過程: 
  1.食物蛋白在消化道的消化
  2.激活無活性酶原和多肽激素/神經轉移介質的釋放
  3.調節血凝物質和纖維素
  4.內源性和外源性蛋白的細胞內消化
  5.跨膜的蛋白轉移
  6.微生物對生物體攻擊,通過釋放蛋白酶導致毒性的增加

• 蛋白酶分類 :
  根據催化中心結構的不同蛋白酶可分為4類:
  1.絲氨酸蛋白酶在其活性中心含有絲氨酸和組氨酸，如:糜蛋白酶, 彈性蛋白酶，血纖維蛋白溶酶，凝血酶，枯草桿菌蛋白酶，胰酶 Chymotrypsin, Elastase, Plasmin, Subtilisin, Thrombin, Trypsin
  2.半胱氨酸蛋白酶（別名:硫醇或 SH 蛋白酶）在其催化中心含有半胱氨酸，如: Calpain, 組織蛋白酶 B,C 和 L，和木瓜蛋白酶
  3.天(門)冬氨酸蛋白酶（羧基蛋白酶）在其活化中心含有天(門)冬氨酸，如: 組織蛋白酶 D, 木瓜蛋白酶, 腎素
  4.金屬蛋白酶含有金屬離子，即: 鋅2+在其催化中心，如氨基肽酶，羧基蛋白酶 A 和 B 嗜熱菌蛋白酶

 
在分離蛋白時，組織或細胞裂解液中充滿了來自溶酶體的酶,并且原來無活性的蛋白酶原被充分激活,開始消化其周圍的蛋白質。為避免此因素，蛋白酶抑制劑必須被 加入在緩沖液內以阻止蛋白酶對細胞組織的消化作用。來自哺乳類動物，植物，霉菌或細菌的組織，蛋白酶成分是不同的,并根據機體狀態的發展蛋白酶也可以發生變化。哺乳類動物組織分離時比細菌或其它組織分離時更需要應用蛋白酶抑制劑使組織細胞受到完全的保護。