蛇毒中作用于肽键的酶

蛇毒中含有丰富的蛋白水解酶，主要包括内肽酶、肽酶和蛋白酶，具有一定的有限特异性。后一类包括凝血酶样精氨酸酯水解酶、凝血酶原激活剂、X 因子激活剂和激肽释放酶。响尾蛇和毒蛇的毒液含有多种蛋白酶，而眼镜蛇和海蛇的毒液含有肽酶但没有其他蛋白酶。具有一定特异性的蛋白酶在蛇毒中的分布比其他酶更受限制，如X因子激活剂在毒蛇毒液中的分布，凝血酶原激活剂在银鳞蛇毒液中的分布毒蛇。早先认为蛇毒中含有明胶酶，现在确定蛇毒中的明胶水解活性是由内肽酶引起的。事实上，从蕲蛇毒液中高度纯化的内肽酶不仅可以消化酪蛋白和变性血红蛋白，而且还可以水解明胶。

1884年首次发现蛇毒能溶解动物肌肉，后来Noc等人。 (1904) 发现蛇毒还可以水解明胶和纤维蛋白。尽管许多研究人员相继报道了蛇毒的蛋白水解，但Deutsch和Dimiz(1955)率先对15种蛇毒和不同底物进行了系统的研究工作。他们观察到蛇毒对胰蛋白酶典型合成底物之一对苯甲酰精氨酸乙酯(BAEE) 的水解活性与这些蛇毒对变性血红蛋白等蛋白质的作用无关，这说明了长期认为蛇毒内肽酶具有胰蛋白酶样活性是不正确的，事实上它们与胰蛋白酶不同。随后，从响尾蛇毒液和毒蛇毒液中纯化出多种内肽酶。经过研究，发现这些内切肽酶与哺乳动物和植物中的肽键内切酶（如胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、弹性蛋白酶、木瓜酶）相容。蛋白酶、菠萝蛋白酶等），这种差异不仅是因为水解肽键的特异性不同，还因为动植物中的蛋白酶多以特定氨基酸的羧基形成的肽键为水解对象，而蛇毒中的内肽酶水解特定氨基酸的氨基形成的肽键。蛇毒中存在类凝血酶、激肽释放酶和精氨酸酯酶，这也是粗蛇毒水解不同于哺乳动物蛋白酶的原因之一。表3-11-5、表3-11-6 和表3-11-7 说明了一些蛋白水解活性在各种蛇毒中的分布。

内肽酶主要分布于响尾蛇毒液和毒蛇毒液中。眼镜蛇毒不含或含有极少的肽链内切酶。唾液蛇和眼镜王蛇的毒液虽然能水解酪蛋白，但响尾蛇毒和蝰蛇毒的活性也低得多。海蛇毒也没有内肽酶活性。类蛇物种的毒液含有很强的蛋白酶活性。

蛇毒内肽酶可以催化许多天然或合成底物的水解。酪蛋白、血红蛋白、明胶、弹性蛋白、前胶原、胰岛素、胰高血糖素、缓激肽等天然底物；合成底物，如聚赖氨酸、聚酪氨酸、聚苯丙氨酸和聚色氨酸等。这些酶通常对人工合成的二肽和三肽活性不大，不能水解酯键和酰胺键，不具有外肽酶活性。这类酶水解的底物可用通式：R-NH-CHR-CO-X表示，R代表丙氨酸、酪氨酸、苏氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、色氨酸、苯丙氨酸、组氨酸和甘氨酸的侧链，底物中的X主要代表苯丙氨酸、亮氨酸和缬氨酸，内肽酶水解C0-X键。内肽酶的另一个主要特点是它们都含有二价金属离子。其酶活性可被EDTA 抑制。由上可见，蛇毒内肽酶和胰蛋白酶虽然同为内肽酶，但也存在一定的差异，主要表现在以下几个方面： 水解肽键的特异性不同。 - 亮氨酸或L-苯丙氨酸的氨基形成的肽键是水解的对象，而胰蛋白酶不仅具有不同的肽键特异性，而且水解的肽键是特定氨基酸羟基与其他氨基酸形成的肽键氨基酸； 虽然蛇毒内肽酶在水解合成底物BAEE和TAME方面与胰蛋白酶或胰凝乳蛋白酶相似，但水解这两种合成物质的活性与水解血红蛋白和酪蛋白等天然蛋白质的活性并不平行，胰糜蛋白酶可水解和水解合成底物BAEE和TAME。合成底物BETT和ATEE，但蛇毒内肽酶不能； 抑制胰蛋白酶活性的大豆胰蛋白酶抑制剂不能抑制蛇毒内肽酶的活性。