Proteinaza K

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 16 martie 2020; verificarea necesită 1 editare .
proteinaza K
Notaţie
UniProt P06873
Alte date
Cod KF 3.4.21.64
Informații în Wikidata  ?

Proteinaza K (proteaza K , endopeptidaza K ; EC 3.4.21.64 ) [1] este o  serin protează cu spectru larg . Descoperit în 1974 într-un extract din ciuperca Engyodontium album ( Tritirachium album ) [2] .

Proteinaza K este capabilă să descompună cheratina , principala proteină din păr, de unde și numele. Principalele situsuri ale peptidei recunoscute și hidrolizate de proteinază sunt legături peptidice adiacente grupării carboxil de aminoacizi alifatici și aromatici cu o grupare alfa-amino închisă. Folosit pe scară largă datorită specificului său largi.

Structura

Proteinaza K constă din 384 de aminoacizi și conține două situsuri de legare a ionilor Ca 2+ care sunt situate în apropierea situsului activ. Activitatea enzimatică necesită prezența ionilor de Ca 2+ (1-5 mM), dar aceștia nu participă direct la reacția catalitică .

Enzima descompune proteinele în principal la aminoacizi hidrofobi (aminoacizi alifatici, aromatici și alți aminoacizi hidrofobi). Incubarea prelungită a proteinelor cu proteinază K, precum și la o concentrație mare a enzimei, duce la hidroliza lor completă . Îndepărtarea ionilor de Ca 2+ reduce stabilitatea enzimei și activitatea sa catalitică cu 80%, dar activitatea reziduală rămâne [3] ; prin urmare, proteinaza K poate fi utilizată pentru a purifica acizii nucleici din proteine ​​în prezența EDTA .

Activitatea proteinazei K

În biologia moleculară, proteinaza K este utilizată pe scară largă pentru a îndepărta contaminanții proteici din preparatele de acid nucleic. În plus, proteinaza K scindează și inactivează rapid nucleazele din preparatele de ADN sau ARN .

Creșterea temperaturii de reacție de la 37 °C la 60 °C crește activitatea proteinazei K de câteva ori, la fel ca și adăugarea de 0,5–1% SDS sau clorură de guanidină (3 M) sau tiocianat de guanidină (1 M) sau uree (4 ). M) [4] . Deoarece disponibilitatea legăturilor peptidice ale proteinelor pentru proteinaza K crește și, astfel, chiar accelerează hidroliza acestora.

Proteinaza K funcționează într-o gamă largă de pH (4-12), optimul său este pH 8.

Temperaturile peste 65°C sau prezența acidului tricloracetic sau a inhibitorilor de serin protează AEBSF, PMSF sau DFP inhibă activitatea.

Proteinaza K nu este inhibată în prezența clorurii de guanidină (până la 3 M), tiocianat de guanidină (până la 1 M), uree (până la 4 M), Sarkosyl , Triton X-100 , Tween 20 , SDS , EDTA , citrat , acid iodoacetic și în prezența inhibitorilor de serin protează, cum ar fi Na-Tosyl-Lys Clorometil Cetona (TLCK) și Na-Tosil-Phe Clorometil Cetona (TPCK).

Activitatea proteinazei K în tampoane standard

Tampon (pH 8,0, 50°C, 1,25 µg/mL proteinază K, incubare 15 min) Activitatea proteinazei K (%)
30 mM Tris CI 100
30 mM Tris CI; 30 mM EDTA; 5% Tween 20 ; 0,5% Triton X-100 ; 800 mM GuHCI 313
36 mM Tris CI; 36 mM EDTA; 5% Tween 20 ; 0,36% Triton X-100 ; 735 mM GuHCI 301
10 mM Tris CI; 25 mM EDTA; 100 mM NaCI; 0,5% SDS 128
10 mM Tris CI; 100 mM EDTA; 20 mM NaCI; 1% Sarcosyl 74
10 mM Tris CI; 50 mM KCI; 1,5 mM MgCI2 ; 0,45% Tween 20 ; 0,5% Triton X-100 106
10 mM Tris CI; 100 mM EDTA; 0,5% SDS 120
30 mM Tris CI; 10 mM EDTA; 1% SDS 203

Note

  1. Betzel C., Singh TP, Visanji M., et al. Structura complexului de proteinază K cu un inhibitor de hexapeptidă analog de substrat la rezoluție 2,2-A  (engleză)  // Journal of Biological Chemistry  : journal. - 1993. - iulie ( vol. 268 , nr. 21 ). - P. 15854-15858 . — PMID 8340410 .
  2. Ebeling W., Hennrich N., Klockow M., Metz H., Orth HD, Lang H. Proteinase K din albumul Tritirachium Limber  //  FEBS Journal : jurnal. - 1974. - Vol. 47 , nr. 1 . - P. 91-97 . - doi : 10.1111/j.1432-1033.1974.tb03671.x . — PMID 4373242 .
  3. Müller A., ​​​​Hinrichs W., Wolf WM, Saenger W. Crystal structure of calcium-free proteinase K at 1.5-Å rezoluție  //  Journal of Biological Chemistry  : journal. - 1994. - Vol. 269 . - P. 23108-23111 . — PMID 8083213 .
  4. Hilz H., Wiegers U., Adamietz P. Stimularea acțiunii proteinazei K prin agenți de denaturare: aplicare la izolarea acizilor nucleici și degradarea proteinelor „mascate”  // FEBS  Journal : jurnal. - 1975. - Vol. 56 , nr. 1 . - P. 103-108 . - doi : 10.1111/j.1432-1033.1975.tb02211.x . — PMID 1236799 .