蛋白酶抑制劑

作用機理植物蛋白酶抑制劑胰蛋白酶抑制劑蛋白酶體抑制劑基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑半胱氨酸蛋白酶抑制劑絲氨酸蛋白酶抑制劑鈣蛋白酶抑制蛋白羅氏蛋白酶抑制劑cocktail應(yīng)用

中文名稱	蛋白酶抑制劑
中文同義詞	蛋白酶抑制劑
英文名稱	1 VIAL PROTEASE-INHIBITOR-MIX FY
英文同義詞	1 VIAL PROTEASE-INHIBITOR-MIX FY;protease inhibitors， PIs;1 VIAL PROTEASE-INHIBITOR
CAS號
分子式
分子量	0
EINECS號
相關(guān)類別
Mol文件	Mol File
結(jié)構(gòu)式

蛋白酶抑制劑 性質(zhì)

蛋白酶抑制劑 用途與合成方法

作用機理

蛋白酶抑制劑是指能抑制蛋白水解酶的活性而發(fā)揮抗休克作用的藥物。蛋白水解是休克的一個重要病理現(xiàn)象，也是休克過程中細(xì)胞廣泛損傷的一個可能機理，并與休克致死有關(guān)。據(jù)此提出蛋白酶抑制劑用于防治休克的發(fā)生和發(fā)展可能有益。目前研究最多的為抗蛋白肽(aprotinin)。該藥對休克起保護(hù)作用的可能機理為：
①防止激肽釋放；
②抑制影響毛細(xì)血管內(nèi)皮完整性的酶的活性；
③防止局部水腫；
④抑制溶酶體酶的釋放及作用；
⑤防止心肌抑制因子(MDF)的形成。
臨床上要證實上述作用具有一定困難，療效亦未十分肯定，還有待做大量的研究。

植物蛋白酶抑制劑

植物蛋白酶抑制劑是廣泛存在于植物組織中的一種多肽物質(zhì), 對許多昆蟲有防衛(wèi)作用。該基因及其編碼區(qū)域較小、沒有內(nèi)含子。研究表明, 這些蛋白酶抑制劑在植物對危害昆蟲以及病原體侵染的夭然防御系統(tǒng)中擔(dān)當(dāng)著重要角色。昆蟲飼喂實驗發(fā)現(xiàn), 某些純化的蛋白酶抑制劑具有明顯的抗蟲作用。利用蛋白酶抑制劑基因來提高植物的抗蟲能力, 已成為植物基因工程研究的一個熱門領(lǐng)域。在植物中發(fā)現(xiàn)有三類蛋白酶抑制劑: 絲氨酸蛋白酶抑制劑, 琉基蛋白酶抑制劑和金屬蛋白酶抑制劑。其中對絲氨酸類蛋白酶抑制劑的研究最為透徹, 目前在植物中至少已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有6個家族, 其中的弧豆胰蛋白酶抑制劑, 馬鈴薯蛋白酶抑制劑兀的抗蟲效果最為理想。蛋白酶抑制劑的殺蟲機理蛋白酶抑制劑殺蟲的機理在于: 它能與昆蟲消化道內(nèi)的蛋白消化酶相互作用形成酶抑制劑復(fù)合物(El)阻斷或減弱消化酶的蛋白水解作用。所以, 一旦昆蟲攝食進(jìn)蛋白酶抑制劑, 就會影響外來蛋白的正常消化, 同時, 蛋白酶抑制劑和消化酶形成El復(fù)合物, 能刺激消化酶的過量分泌, 通過神經(jīng)系統(tǒng)的反饋, 使昆蟲產(chǎn)生厭食反應(yīng)。由于蛋白酶抑制劑抑制了昆蟲的進(jìn)食及消化過程, 不可避免地將導(dǎo)致昆蟲缺乏代謝中必需的氨基酸, 最終造成昆蟲的非正常發(fā)育或死亡。

胰蛋白酶抑制劑

胰蛋白酶抑制劑是大豆籽粒中含有的一種營養(yǎng)阻抗因子，是毒性蛋白質(zhì)，能抑制蛋白酶的活性，使大豆蛋白質(zhì)不能分解成人體(或動物) 所需的各種氨基酸。

蛋白酶體抑制劑

蛋白酶體是一個多亞基的大分子復(fù)合物，廣泛分布于真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中，是具有多種催化功能的蛋白酶復(fù)合物，參與細(xì)胞內(nèi)大多數(shù)蛋白的降解。
蛋白酶體抑制劑可阻止腫瘤生長、播散和血管形成，并通過阻止NF-κB的激活而誘導(dǎo)凋亡。
Bortezomib(PS341)是一種二肽硼酸類蛋白酶體抑制劑，可在多種腫瘤細(xì)胞株和其他癌變細(xì)胞中誘導(dǎo)凋亡，可顯著增強依立替康、吉西他濱、阿霉素等化療藥物和離子化放療等方法誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的療效，對蛋白酶體的抑制作用是可逆的。
乳胞素(Lactacystin)是一種選擇性的20S蛋白酶體抑制劑，是鏈霉菌屬的天然代謝物，為不可逆地與蛋白酶體結(jié)合從而抑制蛋白酶體的活性。
MG132是一種可逆的醛基肽類蛋白酶體抑制劑，可抑制26S蛋白酶體的活性，可使細(xì)胞周期停滯于G2-M期，以劑量依賴的方式抑制增殖和誘導(dǎo)凋亡。

基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑

基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(TIMP)通過在MMP酶原活化階段與MMP形成穩(wěn)定的復(fù)合物，抑制其自我活化或在MMP活化之后與MMP等比例結(jié)合而抑制其活性。
TIMP對腫瘤生長和血管生成的調(diào)控作用十分復(fù)雜，其對腫瘤和血管發(fā)揮何種作用取決于TIMP在腫瘤微環(huán)境中的濃度、作用于腫瘤細(xì)胞的時間和腫瘤細(xì)胞表面是否存在TIMP受體。
在多種腫瘤模型中TIMP都顯示出抑制血管生存、腫瘤生長和轉(zhuǎn)移的活性；但在某些情況下，TIMP具有促進(jìn)腫瘤生長和腫瘤血管生成活性，如在乳腺癌細(xì)胞株中過量表達(dá)TIMP-1，后者反而增強VEGF表達(dá)，促進(jìn)血管生成和腫瘤生長。
TIMP的作用方式有依賴于或不依賴于MMP方式的兩種，即通過調(diào)控MMP的活性發(fā)揮作用或與細(xì)胞表面的未知受體結(jié)合而引發(fā)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的改變。

半胱氨酸蛋白酶抑制劑

半胱氨酸蛋白酶抑制劑是能抑制半胱氨酸內(nèi)肽酶的蛋白質(zhì)?？煞譃槿停孩裥蜑榘麅?nèi)型100個氨基酸殘基的單鏈蛋白質(zhì)，不含二硫鍵及糖鏈；Ⅱ型為外泌型，約含115個氨基酸殘基和兩個二硫鍵；Ⅲ型為多結(jié)構(gòu)域蛋白質(zhì)，哺乳動物的激肽原屬于此類。此外尚有未分型的類半胱氨酸蛋白酶抑制劑。
有關(guān)蛋白酶抑制劑的作用機制，分類，常用的蛋白酶抑制劑，蛋白酶體抑制劑，植物蛋白酶抑制劑等信息由Chemicalbook的曉楠編輯。

絲氨酸蛋白酶抑制劑

絲氨酸蛋白酶抑制劑(serine protease inhibitor，Serpin)超家族是由一系列具有同源性的蛋白質(zhì)組成的蛋白質(zhì)家族，其中有PEDF、maspin、kallistain、血管緊張素原、抗凝血酶等。
1999年，Dawson等發(fā)現(xiàn)PEDF是一種內(nèi)源性的血管生成抑制劑，現(xiàn)認(rèn)為PEDF是目前發(fā)現(xiàn)的活性最強的內(nèi)源性血管生成抑制因子，PEDF主要通過特異性誘導(dǎo)激活的內(nèi)皮細(xì)胞凋亡發(fā)揮血管生成抑制作用。
2002年，Miao等的研究證實kallistain是一種內(nèi)源性的血管生成抑制因子，可抑制VEGF、bFGF誘導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞增殖和遷移。kallistain含有一個肝素結(jié)合結(jié)構(gòu)域，與HSPG結(jié)合，與VEGF-A165、bFGF等肝素依賴生長因子競爭性結(jié)合受體，阻斷VEGF-A165、bFGF所誘導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo);并可通過抑制血管舒緩素的活性阻滯MMP-2、MMP-9的激活。

鈣蛋白酶抑制蛋白

鈣蛋白酶抑制蛋白(calpastain)是一種依賴Ca2+ 的、有高度特異性的內(nèi)源性鈣蛋白酶抑制劑，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，鈣蛋白酶的催化亞基和調(diào)節(jié)亞基與鈣蛋白酶抑制蛋白發(fā)生相互作用。鈣蛋白酶抑制蛋白基因包含有至少4個不同的啟動子，其mRNA存在廣泛的選擇剪接，因此其單個基因易引起不同的鈣蛋白酶抑制蛋白異構(gòu)體。這些不同的異構(gòu)體在相同的組織中均被觀察到。鈣蛋白酶抑制蛋白與鈣蛋白酶的結(jié)合、鈣蛋白酶受抑制、鈣蛋白酶從鈣蛋白酶抑制蛋白的分離以及鈣蛋白酶的激活均依賴于Ca2+的存在。最近此理論受到質(zhì)疑，因為有研究在無鈣條件下發(fā)現(xiàn)鈣蛋白酶與鈣蛋白酶抑制蛋白存在聯(lián)系。
鈣蛋白酶抑制蛋白由N末端的L區(qū)和Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ區(qū)構(gòu)成。L區(qū)是Ca 通道調(diào)節(jié)區(qū)，Ⅰ～Ⅳ區(qū)是鈣蛋白酶抑制區(qū)，其對鈣蛋白酶抑制能力為Ⅰ區(qū)>Ⅳ區(qū)>Ⅲ區(qū)>Ⅱ區(qū)。不同哺乳動物鈣蛋白酶抑制蛋白的cDNAs片段在N末端編碼區(qū)有顯著差別，可被分為四種類型。鼠和牛的鈣蛋白酶抑制蛋白(分別是Type Ⅰ和Type Ⅱ)N末端與兔、 豬及人(Type Ⅲ)相比有較長的L區(qū)序列。還有一種是從Ⅱ區(qū)一部分開始有一個不同的N末端序列(Type Ⅳ)。Type Ⅰ和TypeⅢ mRNA在肝臟中表達(dá)較低;Type Ⅱ mRNA在心臟和骨骼肌中表達(dá)水平較高，而在肝臟、腦和睪丸中表達(dá)卻較低；Type Ⅳ mRNA則在睪丸中特異性表達(dá)。

羅氏蛋白酶抑制劑cocktail

羅氏蛋白酶抑制劑cocktail是由羅氏制藥開發(fā)的一種蛋白酶抑制劑混合片劑，用于在哺乳動物、細(xì)菌、酵母或植物細(xì)胞的細(xì)胞裂解過程中抑制蛋白酶作用。每片可應(yīng)用于10 ml提取溶液的蛋白酶抑制。
【作用機制】
在細(xì)胞裂解和純化過程中，靶蛋白可能會被細(xì)胞中天然存在的蛋白酶分解。綜合了7種強大的蛋白酶抑制劑組分，不含EDTA的cOmplete ULTRA迷你片劑可有效抑制各種蛋白酶，保護(hù)靶蛋白全長序列和維持完整的結(jié)構(gòu)。該片劑不含EDTA，能讓對金屬有依賴的蛋白保持穩(wěn)定，功能不受影響。
而另一種規(guī)格的cOmplete ULTRA迷你片劑，則含有8種組分，包含了EDTA對金屬蛋白酶的抑制作用。cOmplete ULTRA迷你片劑（EDTA-free）針對源自酵母、大腸桿菌和多種哺乳動物細(xì)胞系（如HEK-293和CHO）的裂解液進(jìn)行了優(yōu)化，能在各種細(xì)胞類型的裂解液中保護(hù)蛋白，不受到所有這些裂解液中的絲氨酸、半胱氨酸和天冬氨酸蛋白酶的影響。
不含EDTA的cOmplete ULTRA迷你片劑同時含有不可逆和可逆性質(zhì)的蛋白酶抑制劑。其對金屬蛋白酶無抑制作用。
內(nèi)含物30個獨立包裝的不含EDTA的cOmplete ULTRA迷你片劑，鋁箔泡罩包裝。每片可應(yīng)用于10 ml提取溶液的蛋白酶抑制。

應(yīng)用

1. 在一些實驗中需要保持蛋白質(zhì)的活性，因而要用溫和的條件提蛋白以防止蛋白質(zhì)的變性，在這種情況下釋放出來的各種蛋白酶也不變性，需要添加各種蛋白酶抑制劑(protease inhibitor)、保持低溫來抑制其活性?？纯疵庖叱恋淼膶嶒灢襟E你會發(fā)現(xiàn)除了要加多種蛋白酶抑制劑(protease inhibitor)以外，在整個實驗過程當(dāng)中都要保持低溫。
2. 在一些實驗中在強烈的變性條件下提蛋白，比如WB中蛋白質(zhì)完全變性，蛋白酶也因變性而喪失活性，因此對蛋白酶抑制劑(protease inhibitor)的要求不高，只要添加PMSF、EDTA、在強烈的變性步驟之前保持低溫就可以了，另外就是不要反復(fù)凍融樣品。
常用的蛋白酶抑制劑有：胰凝乳蛋白酶抑制劑、胰蛋白酶抑制劑、胃蛋白酶抑制劑、絲氨酸蛋白酶抑制劑、絲氨酸、半胱氨酸蛋白酶抑制劑、EDTA（金屬蛋白酶抑制劑）、PMSF（絲氨酸蛋白酶的不可逆抑制劑，水溶液中很不穩(wěn)定，所以要在臨用前加）。濃度為：PMSF 0.1mg/ml，Aprotinin 1ug/ml，Leupeptin 1ug/ml （均為工作濃度）。

安全信息

MSDS信息

蛋白酶抑制劑 上下游產(chǎn)品信息