胃蛋白酶存在于胃中的蛋白水解酶,其活性部位含有两个天冬氨酸残基,其中一个处于解离状态,另一个则不解离。zui适pH为2~3。主要作用于P1和P1′部位由疏水氨基酸特别是芳香族氨基酸残基形成的肽键。
胃蛋白酶(英文名称:Pepsin)是一种消化性蛋白酶,由胃部中的胃粘膜主细胞(gastricchiefcell)所分泌,功能是将食物中的蛋白质分解为小的肽片段。胃蛋白酶的前体被称为胃蛋白酶原。胃腺主细胞分泌的蛋白酶。初分泌时为无活性的胃蛋白酶原,在胃酸或已激活的胃蛋白酶的作用下转变为具活性的胃蛋白酶。在适宜环境下(pH约为2)可将蛋白质分解为和胨,很少产生小分子肽或氨基酸。自猪、牛、羊等胃粘膜提取的胃蛋白酶用作助消化药。常与稀盐酸同时用于幼畜消化不良性腹泻和慢性萎缩性胃炎。
胃蛋白酶的基本特征如下:
胃蛋白酶在对蛋白或多肽进行剪切时,具有一定的氨基酸序列特异性。例如,它倾向于剪切氨基端或羧基端为芳香族氨基酸(如苯丙氨酸、色氨酸和酪氨酸)或亮氨酸的肽键;而如果往某一肽键氨基端数第三个氨基酸为碱性氨基酸(如赖氨酸、精氨酸和组氨酸)或者该肽键的氨基端为精氨酸时,则不能有效地对此肽键进行剪切。 这种剪切特异性在pH值为1.3时表现得更为明显:只倾向于剪切氨基端 为苯丙氨酸或亮氨酸的肽键。指由胃腺主细胞分泌的一种分子量为35000的消化酶。该酶是以无活性的胃蛋白酶原(Pepsinogen)分泌,在盐酸的作用下激活为胃蛋白酶。可分解蛋白质中苯丙氨酸或酪氨酸与其他氨基酸形成的肽键,产物为蛋白胨及少量的多肽和氨基酸。该酶的zui适pH为2左右。胃蛋白酶在酸性环境中具有较高活性,其zui适pH值约为3。在中性或碱性pH值的溶液中,胃蛋白酶会发生解链而丧失活性。胃蛋白酶的活性能够被pepstatin所抑制。
胃蛋白酶的活化过程:
胃蛋白酶先是表达为酶原,即胃蛋白酶原。胃蛋白酶原是胃蛋白酶的无活性的前体,其一级结构比胃蛋白酶多出了44个氨基酸。在胃中,胃粘膜主细胞释放出胃蛋白酶原。这一酶原在遇到胃酸(由胃壁细胞所释放)中的盐酸后被激活。当胃对食物进行消化时,在被称为胃泌素的一种激素和迷走神经作用下,启动胃蛋白酶原和盐酸从胃壁中释放。 在盐酸所创造的酸性环境中,胃蛋白酶原发生去折叠,使得其可以以 自催化方式对自身进行剪切,从而生成具有活性的胃蛋白酶。随后,生成的胃蛋白酶继续对胃蛋白酶原进行剪切,将44个氨基酸残基切去,产生更多的胃蛋白酶。这种在没有食物消化时保持酶原形式的机制,避免了过量的胃蛋白酶对胃壁自身进行消化,是一种保护机制。