木瓜蛋白酶
| 木瓜蛋白酶 | |
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| 來自番木瓜（Carica papaya）中的木瓜蛋白酶 | |
| 識別 | |
| 符號 | ? |
| PDB | 1PPP |
| 其他資料 | |
| EC編號 | 3.4.22.2 |
木瓜蛋白酶（英語：papain），或簡稱木瓜酶、木瓜酵素，又稱嫩精或木瓜粉，是存在於番木瓜果實中的一種半胱氨酸蛋白酶。木瓜蛋白酶對於嫩化肉類起着重要作用，市面上更多稱為鬆肉粉或嫩肉粉。
結構
木瓜蛋白酶由212個氨基酸殘基組成，並含有3對二硫鍵。它的三維結構是由兩個不同的結構域所組成，兩個結構域之間形成一個縫隙；縫隙內含有酶的活性位點，包括一個與胰凝乳蛋白酶中所含的相似的催化三聯體。木瓜蛋白酶中的催化三聯體由25位的半胱氨酸（Cys-25）、159位的組氨酸（His-159）和158位的天冬酰胺（Asn-158）這三個氨基酸所組成。[1]
催化機制
木瓜蛋白酶的剪切肽鍵的機制包括：在His-159作用下Cys-25去質子化，而Asn-158能夠幫助His-159的咪唑環的擺放，使得去質子化可以發生；然後Cys-25親核攻擊肽主鏈上的羰基碳，並與之共價連接形成酰基－酶中間體；接着酶與一個水分子作用，發生去酰基化，並釋放肽鏈的羰基末端。
應用
木瓜蛋白酶主要被用於將硬的肉纖維（蛋白質組成）切斷，並且該用途已經被南美洲的土著居民使用了數千年。該酶是嫩肉粉（在大多數的超級市場都可以買到）的成分之一。由於可以降解生物毒液中的蛋白毒素，木瓜蛋白酶可以在家庭治療被水母、蜜蜂、黃蜂等蟄傷或被魔鬼魚刺傷的情況。它也是在澳大利亞流行的急救藥「Stop Itch」和「Stop Itch Plus」中的主要成分。
木瓜蛋白酶在準備細胞培養的第一步中被用於分離細胞。用酶處理小組織塊10分鐘後，就可以將連接細胞的細胞外基質打斷；然後再用蛋白酶抑制劑來停止反應，防止木瓜蛋白酶進一步裂解細胞本身；最後用Pasteur pipette將組織塊打散為單細胞懸浮液。
木瓜蛋白酶被用於多種清創手術的準備中，可用於清除傷口上的死亡組織。
它也是一些牙膏或薄荷類糖的成份之一，有助於牙齒亮白。因為這些產品中的木瓜蛋白酶濃度都很低，而且還會被唾液進一步稀釋，因此這種亮白效果比較小，需要長時間使用才能見效。
木瓜酵素對敏感性或乾性肌膚可能有刺激性，但低於鳳梨蛋白酶引起之程度。
此外，亦有新聞指若氣喘患者食用嫩精，可能會影響健康[2]。
生產
通常木瓜蛋白酶是以粗製品形式被生產，主要來源是從木瓜樹的果實中提取乳液（latex）後製成的乾貨。乳液是通過割果實的頸部進行收集，或直接在果實上風乾，或滴入容器中。風乾後的乳液就是木瓜蛋白酶的粗製品。若需對其進行進一步的純化以除去雜質，就要先溶解粗製品，並用一個標準的過程（政府註冊）進行提純。純化後的木瓜蛋白酶可以制為乾粉或液體。
其他
在免疫學中，木瓜蛋白酶可被用於將免疫球蛋白（即抗體）的Fc片段（可結晶）和Fab片段（抗原結合）切割開。[3]
在《食品添加物使用範圍及用量標準》裡面，屬於第十七類（其他）之第六項『酵素製劑』[4]。
參考文獻
- ^ （英文）Drenth J, Jansonius JN, Koekoek R, Wolthers BG. The structure of papain. Adv Protein Chem. 1971, 25: 79 – 115. PMID 4946704.
- ^ 「食」破天驚、毒從口入 美食背後不能說的秘密. 今日新聞網. 2012-04-10 [2012-04-12]. （原始內容存檔於2012-04-16） （中文（繁體））.
- ^ （英文）Porter RR. Structural studies of immunoglobulins. Science. 1977, 180 (2): 713 – 716. PMID 4122075.
- ^ 食品添加物使用範圍及限量暨規格標準. [2012-01-07]. （原始內容存檔於2021-12-13）.
- ^ 網路追追追／太嫩的牛排會致癌？. [2012-01-07]. （原始內容存檔於2009-12-21）.
外部連結
- （英文）醫學主題詞表（MeSH）：Papain
- （英文）drugdigest （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）網站中關於木瓜蛋白酶的信息
- （英文）木瓜蛋白酶的應用，抑制劑和底物 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
