丝氨酸蛋白酶 (2)
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食品酶学
食品酶学一、名词解释1、酶：酶是一类由活性细胞产生的具有催化作用和高度专一性的特殊蛋白质。
2、胞外酶（exoenzyme）：酶在活细胞中产生，被分泌到细胞外发挥作用。
如人和动物消化管中以及某些细菌所分泌的水解淀粉，脂肪和蛋白质的酶3、胞内酶：酶在活细胞中产生，在细胞内起催化作用，这些酶在细胞内常与颗粒体结合，并有着一定的分布4、多酶体系（multienzyme system）：体内物质代谢的各条途径往往有许多酶共同参与，依次完成反应过程，这些酶不同于多酶复合体，在结构上无彼此关联。
故称为多酶体系。
5、同功酶（(isoenzyme）：指在生物体内或组织中催化相同反应而具有不同分子形式（包括不同的AA序列、空间结构等）的酶。
6、酶活力单位（active unit）：在一定条件下,一定时间内将一定量的底物转化为产物所需的酶量。
7、酶原：不具有活性的酶的前体。
8、酶比活力（specific activity）：单位蛋白质（毫克蛋白质或毫克蛋白氮）所含有的酶活力（单位/毫克蛋白）9、酶的化学修饰（chemical modification）：通过化学方法使酶分子的结构发生某些变化，从而改变酶的某些特性和功能的技术过程。
10、固定化酶（immobilized enzyme）：指在一定的空间范围内起催化作用，并能反复和连续使用的酶11、聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）：以特定的基因片段为模板，利用人工合成的一对寡聚核苷酸为引物，以四种脱氧核苷酸为底物，在DNA聚合酶的作用下，通过DNA模板的变性，达到基因扩增的目的二、选择或判断（10题）三、简答题1、酶的特性及其对食品科学的重要性⑴酶的一般特性：酶的催化效率高（比一般反应速度快106-1013倍）、酶作用的专一性（键专业性、基团专一性、绝对专一性、立体异构专一性）、大多数酶的化学本质是蛋白质⑵酶对食品科学的重要性：①酶对食品加工和保藏的重要性：；例如葡萄糖氧化酶作为除氧剂普遍应用于食品保鲜及包装中，延长食品保质期。
中年男性,发作性头晕2年,右侧肢体无力2天——CADASIL 2型
・罕见病专栏・中年男性，发作性头晕2年，右侧肢体无力2天——CADASIL2型朱敏*周美鸿*洪道俊临1资料患者男,45岁，因“发作性头晕2年,右侧肢体无力2d”于2020年5月20日就诊于我院神经内科。
患者(III3,见图1)于2018年2月出现头晕，伴行走不稳感，症状持续数天逐步缓解，当时无视物旋转，无恶心呕吐，无耳鸣及听力下降，无肢体无力，未引起重视，未至医院就诊。
2018年5月再次出现头晕发作，伴右侧肢体麻木，无肢体无力，无视物成双，无吞咽困难，无饮食呛咳，无言语含糊等症状。
行头颅MRI检查提示左侧脑室旁急性腔隙性梗死病灶，伴白质病变。
经过治疗后患者症状改善，未遗留明显后遗症，之后一宜服用拜阿司匹林和他汀类药物治疗。
2019年7月再次出现头晕，无其他伴随症状，复查头颅MRI提示右侧脑桥急性腔隙性脑梗死。
此次入院患者2d前突发右侧肢体无力，表现为右手抬举费力，右下肢走路拖拽，伴言语含糊不清，偶有饮水呛咳，无肢体麻木，无头晕头痛，无视野缺损。
病程中患者无腰痛，无头痛，大小便正常。
患者长期睡眠不好，情绪较焦虑，饮食一般但食欲不佳，体重无明显变化。
既往史及家族史：患者银屑病史10余年，使用生物制剂，但具体药物不详，症状控制尚可。
否认高血压和糖尿病史等慢性病史，否认吸烟及饮酒史，否认关节疼痛。
母亲(113)50岁发生脑出血，52岁因脑出血死亡，也存在秃发情况，否认高血压及血管畸形病史；弟弟(1114)43岁，40岁发现额顶秃发，无腰痛，42岁发生1次脑梗死，头颅MRI显示多发陈旧性腔梗伴脑白质病变，现服用波立维、阿托伐他汀及盐酸美金刚，无高血压及糖尿病病史，无吸烟及饮酒病史；大舅舅(112)20岁时出现精神障碍，60余岁死亡，原因不详；三舅舅(115)20岁因脑肿瘤死亡(图1A)。
体格检查：体温36.7七，脉搏90次/min,呼吸15次/min,血压122mmHg/80mmHg。
双肺呼吸音浊，闻及少量湿啰音，心律齐，各瓣膜区听诊未闻及杂音。
第四章蛋白酶与溶解酶解析
• 其酶活性部位中含有巯基，属巯基蛋 白酶。
– 木瓜蛋白酶存在于木瓜汁液中，分子量 23900，至少有3个氨基酸残基存在于酶 的活性部位，它们是Cys25（半胱）、 His159（组）和Asp158（天冬）。
– 当Cys25被氧化剂氧化或与重金属离子结 合时，酶活力被抑制，而还原剂半胱氨 酸（或亚硫酸盐）或EDTA能恢复酶的活 力。还原剂作用：从-S-S——-SH， EDTA螯合重金属离子。
– （3）对于肽链端解酶的氨肽酶，要求底物中X 是一个-H，优先选择Y不是-OH，特异性表现 在R1上。
• 5、对肽键的要求：
大多数蛋白酶不仅限于水解肽键， 尚能作用于酰胺（-NH2）、酯（COOR）、硫羟酸酯（-COSR）和异 羟污酸（力。如肽键→脂键， 即使R2满足要求也不能作为底物。
• 1、R1和R2基团的性质：
– 胰凝乳蛋白酶仅能水解R1是酪氨酸、苯 丙氨酸或色氨酸残基的侧链的肽键；胰 蛋白酶仅能水解R1是精氨酸或赖氨酸残 基的侧链的肽键。
– 胃蛋白酶和羧肽酶对R2基团具有特异性 要求，如R2是苯丙氨酸残基的侧链，那
• 2、氨基酸构型： 必须是L型的，天然蛋白质均属L
型。 • 3、底物分子大小：
5.1.2蛋白酶分类：
• 1、来源： （1）植物：菠萝、木瓜、无花果 （2）动物：胃、胰蛋白酶、凝乳酶 （胃）
（3）微生物：1398枯草杆菌、3942栖 土曲霉蛋白酶、放线菌蛋白酶
• 2、最适作用条件： （1）中性蛋白酶：pH6~8 1398枯草 杆菌、3942栖土曲霉蛋白酶 （2）碱性蛋白酶：pH9~11 2709枯草 杆菌蛋白酶
1.5 蛋白酶水解蛋白质的苦味来源：
• 水解蛋白酶的苦味和蛋白质原有的氨基
酸组成有关。特别是蛋白质中的疏水性 氨基酸是导致蛋白质经水解后产生苦肽
– 木瓜蛋白酶存在于木瓜汁液中，分子量 23900，至少有3个氨基酸残基存在于酶 的活性部位，它们是Cys25（半胱）、 His159（组）和Asp158（天冬）。
– 当Cys25被氧化剂氧化或与重金属离子结 合时，酶活力被抑制，而还原剂半胱氨 酸（或亚硫酸盐）或EDTA能恢复酶的活 力。还原剂作用：从-S-S——-SH， EDTA螯合重金属离子。
– （3）对于肽链端解酶的氨肽酶，要求底物中X 是一个-H，优先选择Y不是-OH，特异性表现 在R1上。
• 5、对肽键的要求：
大多数蛋白酶不仅限于水解肽键， 尚能作用于酰胺（-NH2）、酯（COOR）、硫羟酸酯（-COSR）和异 羟污酸（力。如肽键→脂键， 即使R2满足要求也不能作为底物。
• 1、R1和R2基团的性质：
– 胰凝乳蛋白酶仅能水解R1是酪氨酸、苯 丙氨酸或色氨酸残基的侧链的肽键；胰 蛋白酶仅能水解R1是精氨酸或赖氨酸残 基的侧链的肽键。
– 胃蛋白酶和羧肽酶对R2基团具有特异性 要求，如R2是苯丙氨酸残基的侧链，那
• 2、氨基酸构型： 必须是L型的，天然蛋白质均属L
型。 • 3、底物分子大小：
5.1.2蛋白酶分类：
• 1、来源： （1）植物：菠萝、木瓜、无花果 （2）动物：胃、胰蛋白酶、凝乳酶 （胃）
（3）微生物：1398枯草杆菌、3942栖 土曲霉蛋白酶、放线菌蛋白酶
• 2、最适作用条件： （1）中性蛋白酶：pH6~8 1398枯草 杆菌、3942栖土曲霉蛋白酶 （2）碱性蛋白酶：pH9~11 2709枯草 杆菌蛋白酶
1.5 蛋白酶水解蛋白质的苦味来源：
• 水解蛋白酶的苦味和蛋白质原有的氨基
酸组成有关。特别是蛋白质中的疏水性 氨基酸是导致蛋白质经水解后产生苦肽
新型冠状病毒SARS-CoV-2的感染与免疫
• 616•国际免疫学杂志2020年丨1月第43卷第6期 Int J Immunol，Nov. 2020，Vol. 43，No. 6•新型冠状病毒专栏•新型冠状病毒SARS-C〇V-2的感染与免疫徐冉张临友哈尔滨医科大学附属第二医院胸外科150081通信作者：张临友，Email:hmulyzhang@outlook,c o m，电话：151****6696【摘要】严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus 2，S A R S-C o V-2)属于p冠状病毒，其通过表面刺突蛋白（spike protein，S蛋白）以血管紧张素转换酶2( angiotensin-converting enzyme2，A C E2) 作为受体介导膜融合人侵宿主细胞。
感染过程中造成的功能性 A C E2 水平下降通过影响肾素血管紧张素系统（renin-angiotensin system，R A S)的平衡造成肺部损伤。
感染S A R S-C〇V-2的部分重症感染患者中，机体先天和适应性免疫机制的失衡而形成的细胞因子风暴，可导致急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome，A R D S)及全身多器官功能脏器衰竭。
适应性免疫的失衡所致淋巴细胞总数的降低，并与不良预后相关。
【关键词】C0VID-19;严重急性呼吸综合征冠状病毒2;感染;免疫D0I ： 10. 3760/cma. j. issn. 1673-4394. 2020. 06. 003Infection and immunity of the SARS-CoV-2Xu Ran//hang LinyouDepartment of Thoracic Surgery^ the Second Affiliated Hospital of Harbin Medical Universityy Harbin150081,ChinaCorresponding author ： Zhang Linyou, Email ： hmulyzhang@ outlook, com, Tel：151****6696【Abstract】The novel coronavirus severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) is abeta coronavirus that mediates the incorporation of angiotensin-converting enzyme 2( ACE2 ) as a receptor intoinvading host cells via the surface S protein. In patients with severe SARS-CoV-2 infection, an imbalance between ihe innate and adaptive immune mechanisms leads to the formation of a cytokine storm, resulting in acuterespiratory distress syndrome and systemic multiorgan failure. Fhe imbalance of the immune system in adaptiveimmunity leads to a decrease in the total number of lymphocytes and is associated with poor prognosis.【Key words】COVID-19；SARS-CoV-2；Infection；ImmunityDOI： 10. 3760/cma. j. issn. 16734394. 2020. 06. 003世界卫生组织(World Health Organization, W H O)将2019年底开始流行的肺炎为主的疾病，命 名为 C0VID-19(coronavirus disease2019)，其病原体 被病毒学家推荐命名为严重急性呼吸综合征冠状病毒 2号（severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SAR S-C〇V-2)[l_2」。
生物化学名词解释
生物化学名词解释《生物化学》——名词解释氨基酸（amino acids）:是含有一个碱性氨基和一个酸性羧基的有机化合物，氨基一般连接在α-碳上。
氨基酸是肽和蛋白质的构件分子。
必需氨基酸（essential amino acids）：指人（或其它脊椎动物）自己不能合成，需要从饮食中获得的氨基酸，例如赖氨酸、苏氨酸等氨基酸。
非必需氨基酸（nonessential amino acids）：指人（或其它脊椎动物）自己能由简单的前体合成的，不需要由饮食供给的氨基酸，例如甘氨酸、丙氨酸等氨基酸。
等电点（pI，isoelectric point）：使分子处于兼性分子状态，在电场中不迁移（分子的净电荷为零）的pH值。
茚三酮反应（ninhydrin reaction）：在加热条件下，氨基酸或肽与茚三酮反应生成紫色（与脯氨酸反应生成黄色）化合物的反应。
肽键（peptide bond）：一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基缩合，除去一分子水形成的酰胺键。
肽（peptides）：两个或两个以上氨基酸通过肽键共价连接形成的聚合物。
蛋白质一级结构(primary structure)：指蛋白质中共价连接的氨基酸残基的排列顺序。
层析(chromatography)：按照在移动相（可以是气体或液体）和固定相（可以是液体或固体）之间的分配比例将混合成分分开的技术。
离子交换层析(ion-exchange column chromatography)：使用带有固定的带电基团的聚合树脂或凝胶层析柱分离离子化合物的层析方法。
透析（dialysis）：通过小分子经半透膜扩散到水（或缓冲液）的原理将小分子与生物大分子分开的一种分离纯化技术。
凝胶过滤层析(gel filtration chromatography)：也叫做分子排阻层析（molecular-exclusion chromatography）。
一种利用带孔凝胶珠作基质，按照分子大小分离蛋白质或其它分子混合物的层析技术。
蛋白酶类医学知识课件
酶（Pepsin）、凝乳酶（Rennin） （2）植物蛋白酶： 木瓜蛋白酶(Papain)：最适pH5-7，作用pH范围3-
9;最适温度65℃，作用温度范围30-70℃，生成 产物：氨基酸。 菠萝蛋白酶(Bromelain)、无花果蛋白酶(Ficin)： （3）微生物蛋白酶 酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶
2、医药工业： 含木瓜蛋白酶的药物，可起到消炎、利胆、止痛、
助消化的功效，进一步研究表明亦可治疗妇科病、青 光眼、昆虫的叮咬等。
5
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3、纺织工业：羊毛的防缩：用木瓜蛋白酶处理过的羊毛， 其抗张度比常规方法高，毛线手感柔软，收缩性为0；还 可用于蚕的脱胶和蚕丝的精炼。
金属离子对酶活的影响： Mn2+,Ca2+,Mg2+激活酶； Cu2+,Hg2+,Al3+抑制酶活。
3
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木瓜蛋白酶（Papain）
木瓜蛋白酶是从木瓜果实中提炼而得的纯天然生物酶，它是 由212个氨基酸组成，分子量为21000，属于含巯基（— SH）肽链内切酶，其活性受氧化剂氧化或重金属抑制。具 有蛋白酶和酯酶的活性，有较广泛的特异性，对动植物蛋白、 多肽、酯、酰胺等有较强的酶解能力，同时还具有合成的能 力，可把蛋白质水解物再合成蛋白质类物质，这种能力可用 来改善动植物蛋白的营养价值或功能性质。
（4）羧基蛋白酶：活性中心含天门冬氨酸等酸性氨基酸。 如米曲霉、黑曲霉产生的酸性蛋白酶。
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9;最适温度65℃，作用温度范围30-70℃，生成 产物：氨基酸。 菠萝蛋白酶(Bromelain)、无花果蛋白酶(Ficin)： （3）微生物蛋白酶 酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶
2、医药工业： 含木瓜蛋白酶的药物，可起到消炎、利胆、止痛、
助消化的功效，进一步研究表明亦可治疗妇科病、青 光眼、昆虫的叮咬等。
5
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3、纺织工业：羊毛的防缩：用木瓜蛋白酶处理过的羊毛， 其抗张度比常规方法高，毛线手感柔软，收缩性为0；还 可用于蚕的脱胶和蚕丝的精炼。
金属离子对酶活的影响： Mn2+,Ca2+,Mg2+激活酶； Cu2+,Hg2+,Al3+抑制酶活。
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木瓜蛋白酶（Papain）
木瓜蛋白酶是从木瓜果实中提炼而得的纯天然生物酶，它是 由212个氨基酸组成，分子量为21000，属于含巯基（— SH）肽链内切酶，其活性受氧化剂氧化或重金属抑制。具 有蛋白酶和酯酶的活性，有较广泛的特异性，对动植物蛋白、 多肽、酯、酰胺等有较强的酶解能力，同时还具有合成的能 力，可把蛋白质水解物再合成蛋白质类物质，这种能力可用 来改善动植物蛋白的营养价值或功能性质。
（4）羧基蛋白酶：活性中心含天门冬氨酸等酸性氨基酸。 如米曲霉、黑曲霉产生的酸性蛋白酶。
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ACE2、TMPRSS2表达与小鼠COVID-19易感年龄及潜在靶器官关系的探讨
图 ３ 同龄小鼠肺、小肠和心脏组织 ＡＣＥ２和 ＴＭＰＲＳＳ２ｍＲＮＡ表达水平 Ａ：新生组；Ｂ：幼年组；Ｃ：成年组；Ｄ：老龄组；与肺比较： Ｐ＜００５， Ｐ＜００１， Ｐ＜０００１
安徽医科大学学报 ＡｃｔａＵｎｉｖｅｒｓｉｔａｔｉｓＭｅｄｉｃｉｎａｌｉｓＡｎｈｕｉ ２０２１Ｊｕｎ；５６（６）
·９８７·
司合成；ＲｅａｌｔｉｍｅＰＣＲ仪 （美 国 ＵＶＰ公 司 产 品）； ＢＣＡ蛋白定量试剂盒（北京碧云天生物有限公司）； ＡＣＥ２兔源抗体（稀释浓度为 １∶１０００）、ＴＭＰＲＳＳ２ 兔源抗体（稀释浓度为 １∶１０００）、ＧＡＰＤＨ兔源抗 体稀释浓度为 １∶５０００）（美国 Ａｆｆｉｎｉｔｙ公司）。 １．２ 方法 １．２．１ 小鼠和人的 ＡＣＥ２、ＴＭＰＲＳＳ２蛋白氨基酸序 列保守性分析 通过氨基酸序列查询网站（ｈｔｔｐｓ：／／ ｗｗｗ．ｕｎｉｐｒｏｔ．ｏｒｇ／）对小鼠和人的 ＡＣＥ２、ＴＭＰＲＳＳ２蛋 白进行 ＰｒｏｔｅｉｎＢＬＡＳＴ蛋白氨基酸序列保守性分析。 １．２．２ 组织样品制备 将 １２只不同年龄小鼠麻醉 （１０％水合氯醛腹腔注射，００５ｍｌ／１０ｇ）后，分别取 肺、小肠和心脏组织，每份不同组织来源样品又分为 ３份：１份组织为 ５０ｍｇ用于总 ＲＮＡ提取及后续的 ＲＴｑＰＣＲ实验；１份组织为 ２００ｍｇ用于组织蛋白提 取；剩余组织置于 ＥＰ管 －８０℃冻存备份。 １．２．３ ＲＴｑＰＣＲ检测小鼠 ＡＣＥ２、ＴＭＰＲＳＳ２ｍＲＮＡ 表达量 小鼠 ＡＣＥ２、ＴＭＰＲＳＳ２ｍＲＮＡ表达量采用 ＲＴｑＰＣＲ检测。① 总 ＲＮＡ提取：用 ＴＲＩｚｏｌ试剂从 组织中分离总 ＲＮＡ；② 逆转录：利用逆转录试剂盒 将 ＲＮＡ逆转录成 ｃＤＮＡ；③ 扩增：用 ＰＣＲ的方法扩 增 ｃＤＮＡ；④检测：实时检测和定量扩增的产物。扩 增结束后所得 Ｃｔ值采用相对定量法以 ＧＡＰＤＨ 为 内参基因计算目的基因表达量，读取目的基因及内 参基因的循环阈值（Ｃｔ值），并计算目的基因与内参 基因 Ｃｔ值差值（ΔＣｔ），以 ２－ΔＣｔ值代表目的基因 ｍＲ ＮＡ表达水平，所用引物序列见表 １。 １．２．４ Ｗｅｓｔｅｒｎｂｌｏｔ检测 ＡＣＥ２和 ＴＭＰＲＳＳ２蛋白表 达量 应用 ＲＩＰＡ裂解液及蛋白酶抑制剂（１００∶１） 提取组织总蛋白，ＢＣＡ法测定蛋白浓度并调节蛋白 浓度一致，加 入 蛋 白 上 样 缓 冲 液 水 浴 煮 沸，分 装 后 －８０℃冰箱 储 存 备 用。蛋 白 样 品 进 行 ＳＤＳＰＡＧＥ 电泳分离后常规湿转法转移蛋白至 ＰＶＤＦ膜上，在 ５％脱脂奶粉溶液中封闭后与一抗孵育过夜。次日 复温后 ＴＢＳＴ洗膜、二抗孵育、ＴＢＳＴ再次洗涤后加 入化学发光液，凝胶电泳成像系统进行图像采集。
新型冠状病毒3C样蛋白酶结构和功能特征分析
44微生物学杂志2020年12月第44卷第2期JOURNAL OF MICROBILLOGY Dee.2020Vol,44No.6新型冠状病毒3C样蛋白酶结构和功能特征分析戴姿薇，唐标**(湖南中医药大学医学院，湖南长沙412208)摘要采用生物信息学方法分析新型冠状病毒(Severe aceto respiratoy syad r ome coronavirus2,SARS-FoV-2)3C样蛋白酶(3-chymotypsin-Fke protease,307")的理化性质、结构与功能，为抗SARS-FoV-5药物研发提供参考。
通过ProtParam、ProtUcaW、BioeVit服务器对3CL2ic进行一级结构如氨基酸理化性质、疏水性的预测分析；COILS Server、SignaW、TMPreP、TargetP Server、NetPhos Server、NetNGWc Server服务器对3C l2"1结构进行如卷曲螺旋区、信号肽、跨膜结构域、亚细胞定位、磷酸化位点、糖基化位点的预测分析；sopma、SWISS-MODEL服务器对3cl210进行二级结构、三级结构的预测分析；IEBD对3cl210进行B细胞表位的预测分析。
3CL uic由306个氨基酸组成，其中亮氨酸占比最高，分子质量为33776.64,理论等电点值为5.65,半衰期为1.6h,脂肪系数为82.32；亲水性较高，不具有卷曲螺旋区与信号肽特点，含一个跨膜区；具有4个磷酸化位点，2个糖基化修饰点；二级结构中无规则卷曲占据主导地位，三级结构能与已知的2yPa.3(SMTL ID)模型同源建模;存在4个潜在的B细胞表位，位于02-141位的氨基酸区域应答频率最高。
利用生物信息学技术分析3CL210的结构和功能特征，可为新型冠状肺炎药物的研发提供参考。
关键词新型冠状病毒(SARS-doV-2)；3CL te；生物信息学;序列分析;蛋白结构中图分类号Q039.63文献标识码A文章编号1005-7021(2020)06-0044-09Poi：U.3969/j.issn.1405-7021.6020.46.407Structuroi and Functionai Charocteristics Analysis ofSARS-CoV-23CL prr vio BioinformaticcDAI Zi-wel,TANG Biav(Med.Schi,Huaao U oc of ChUtesc Mei,Changsha412208)Abstrrct In this swUp,physicochemical propeDies,structure and function of3-chymotypsin-dae protease(C—) were preVicwV via bioihormatics,to provide references for R&Dof anP-SARS-CoV-2meVicines.Bp preVicting and analyzing the primay structure ol3C—TO such as physicochemical propeDics ol amino acids,hyProphoXic chaycteDs-Pcs preViction analysis in terms ol theoyPcal isoelectric point,half-Ffc periob,fat0(/伍：60and hyPyphoXic chayc-teVstics ol3CLP"on ProtParam,Prothcalo and BioeVit;the structure such as cor/ng spiral reaion on the COILS Server,signal pepPPes on the SignalW,Nansmembranc domain via TMPreV,subcellular location on TarpetP Server,phos-phoyWtion sites and glycosylation sites ol3C—TO on NetPhos Server and NetNGlpe Server；the seconday structure on the SOPMA ,the ter/ay structure ol3CL2y on the SWISS-MODEL,the B cell epitopes ol3CL2y on the IEBD to reai-iec3(2—.3CLP"consists ol326amino acids；among them leacinc accounts for the highest propor/on,moWcoWr weight was33776.64,theoyPcaWsoeWctVc point5.95,haW-Ffe peVob1.9hours,fat0(0伍：6082.12；with relatively high hyPyphiWcitp,containing1Nansmembranc zone,possessing4phosphoyWtWn sites,2glycosylation moPi-fication sites；no chaycteVstic ol coileV spiral reaion and signal pepPPe;random coilc dominate in seconday sNuc-基金项目：2219年湖南省教育厅科学研究项目优秀青年项目(12B536)；湖南中医药大学“十三五”一级学科基础医学建设项目(No.06)作者简介:戴姿薇女,本科生o主要研究方向为免疫学基础研究o E-mail：U90129594@qq•cm*通讯作者o男，博士，硕士生导师o主要研究方向为免疫学基础研究o Tel:9751-C8457291,E-mail：njtangbiao@122.10m 收稿日期：2929W6W86期戴姿薇等:新型冠状病毒3C样蛋白酶结构和功能特征分析45turo,the te/iae structure can be homologops with koowu6yp5.1(SMTL IU)moPei;existing4potexOui B celt epitopes,with the h/hest espoxse freyuexcy ic amiue acid areas at92-41.By aPopOng bioinformatics techuology anapsis ox the structure and fuuctiox of30°coulP provide efeexces for R&D of SARS-CoV2mediciuc.Keywords Severe acoto espietoe syndrome coroxavirus2(SARS-CoV2)；3O°；bioinformatics;sequexcing；proteic structure2222年上半年，由新型冠状病毒(Severe uchiv espiwtoe syndema coennviws2,SARS-CoV-4)引起的新型冠状病毒肺炎(Coexo Virus Disensa224,COVIU-4)以数月时间在全世界引起了大流行,对全球居民健康构成了严重威胁。
丝氨酸蛋白酶名词解释
丝氨酸蛋白酶（Serine protease）是一类酶，属于蛋白酶的一种，它在生物体内起到分解蛋白质的作用。
这类蛋白酶通过将底物蛋白质的肽键切断，从而将底物分解成小的肽片段。
以下是丝氨酸蛋白酶的一些特点和功能：
1.活性位点：丝氨酸蛋白酶的活性位点包含一个丝氨酸残基，它在底物蛋白质的特定肽
键附近，通过切断肽键来实现底物的分解。
2.底物特异性：不同种类的丝氨酸蛋白酶具有不同的底物特异性，即它们对不同的肽键
序列有选择性，只能在特定的位点进行切割。
3.生物学功能：丝氨酸蛋白酶在生物体内具有多种重要的生物学功能，包括消化、凝血、
免疫调节、炎症反应等。
例如，胰蛋白酶就是一种丝氨酸蛋白酶，参与食物消化过程。
4.药物靶点：由于丝氨酸蛋白酶在许多生理过程中起关键作用，它们也成为药物研发中
的重要靶点。
一些药物被设计用来抑制特定的丝氨酸蛋白酶，以调节相关生物过程，如凝血抑制剂和抗炎药物等。
丝氨酸蛋白酶是一类在生物体内起到分解蛋白质的作用的酶，具有广泛的生物学功能，包括消化、凝血、免疫和炎症等。
它们在生命体内的许多重要生理过程中发挥着关键作用。
西安大学生物工程学院2020级《生物化学》考试试卷(2449)
西安大学生物工程学院2020级《生物化学》课程试卷（含答案）__________学年第___学期考试类型：（闭卷）考试考试时间：90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题（50分，每题5分）1. DNA是生物界中唯一的遗传物质。
（）答案：错误解析：2. DNA核蛋白及RNA核蛋白可用0.14molL NaCl溶液抽提出来。
（）答案：错误解析：DNA核蛋白及RNA核蛋白一般用1molL NaCl抽提。
3. 测定别构酶的相对分子质量可以用十二烷基硫酸钠（SDS）聚丙烯酰胺凝胶电泳。
（）答案：错误解析：别构酶一般是由亚基组成轻链的。
SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳测出的是亚基的相对分子质量，而产品质量不是别构酶的相对水分子质量。
4. 同工酶就是一种酶同时具有几种功能。
（）答案：错误解析：5. 正负超螺旋DNA容易解链进行复制和转录。
（）答案：错误解析：负超螺旋DNA容易解链进行复制和转录。
6. 血红蛋白与肌红蛋白均为氧载体，前者是一个典型的别构（或变构）蛋白，因而与氧结合过程中呈现协同效应，而后者却不是。
（）答案：正确解析：7. 酶和底物的关系比喻为锁和钥匙的关系是很恰当的。
（）答案：错误解析：8. 核糖上被甲基化的胞嘧啶核苷酸表示为Cm。
（）答案：错误解析：9. 核苷酸分子中的核糖为吡喃型结构。
（）答案：错误解析：核苷中的D核糖与D2脱氧核糖为呋喃型环状结构。
10. 真核生物细胞核内的不均一RNA（hnRNA）分子质量虽然不均一，但是半衰期长，比胞质成熟mRNA更为稳定。
（）答案：错误解析：不同细胞类型的hnRNA半衰期不同，一般在几分钟至1h左右，而胞质成熟mRNA的半衰期一般为1～10h，神经细胞的mRNA的半衰期最长，可达数年。
2、名词解释题（25分，每题5分）1. 亚基[暨南大学2019研]答案：亚基是指具有三级结构的核苷酸。
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丝氨酸蛋白酶
摘要：丝氨酸蛋白酶是一种种类丰富的酶类【1】，之所以以此命名是因为在酶的催化活性位点上包含丝氨酸在内的丝氨酸、组氨酸、天冬氨酸组成的催化三联体。
有些丝氨酸蛋白酶类如凝血酶类蛋白酶，其中包括凝血酶，组织纤维蛋白溶酶原激活剂、血纤维蛋白溶酶，它们参与凝血的发生以及炎症应答反应；也有些如胰蛋白酶类的丝氨酸蛋白酶类的参与消化的酶类，包括胰蛋白酶、弹性蛋白酶、胰凝乳蛋白酶；还有一些表达在神经系统中的丝氨酸蛋白酶类，这些酶类与神经系统正常的维持或是介导病理情况的发生。
其实丝氨酸蛋白酶类在执行功能的时候也受到许多因素的限制，如受一些抑制剂的影响等，这些物质对蛋白酶功能的执行起到重要的作用。
关键词：丝氨酸蛋白酶催化机制功能调节
酶的功能
已知所有的蛋白分解酶类丝氨酸蛋白酶占到了其中的三分之一，这些酶又可以细分成很多种类有胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、弹性蛋白酶、凝血酶、纤溶酶、组织纤溶酶原激活剂、神经源类的丝氨酸蛋白酶等。
这些酶类具有消化凝血、纤溶、消化、受精、生长发育、凋亡、免疫等方面都有重要的作用。
酶的催化位点
由于丝氨酸蛋白酶的种类很多根据其催化的特点以及种树亲疏性可以分成不同的类别，不同的组织器官，不同的生物种系中酶的分布与种类是不同的(见表格)。
但是其催化特点通常都是其反应的催化三联体，丝氨酸的亲核攻击，即丝氨酸的羟基攻击酰胺键的羰基碳，但是在生物进化的长时间了这种催化活性结构也发生了改变。
如在有些酶中其催化三联体不在是固定的丝氨酸、天冬氨酸、组氨酸，而是只有丝氨酸与天冬氨酸或是组氨酸的一种组成催化活性位点，也有的如组氨酸成对出现于丝氨酸组合形成新的催化结构，但是无论怎样其上的丝氨酸残基是固定保守的。
酶的活化
对于丝氨酸蛋白酶类的活化，一般来说是通过对酶前体【2】的加工使其形成具有催化活性的酶，或者是通过一些辅助因子的协同作用使其由闭合的非活化状态转成活性状态，也有通过信号的捕获诱发一系列的级联反应从而活化蛋白，或是通过一些关键因子的作用使得构想发生改变来实现活化等等。
通常来说酶的状态一种是抑制非活化状态，另一种是活化的活性状态，但是在一些研究中酶具有新的状态，而这种状态与酶原或是缺少辅因子而显示无活性的酶的状态是不同的，虽然这种状态下的酶也没有活性，但是其结构上出现一些特有的变化，在对凝血酶的研究中发现，这种状态称为E*【3】，其伴有一些氨基酸链陷入酶的催化活性部位从而破坏其中的氧离子空穴，致使没得活性受阻，因此对于这种酶的活化一定有其他的方式，研究发现当E*状态下在远离活性部位连接一种配体时会将这种氨基酸陷入活性位点的状况扭转过来，从而恢复酶的活性位点，并在其他因子的作用下得到活化。
酶的催化机制
对于丝氨酸蛋白酶类的催化活性，有的是通过前体酶原的活化，比如胰蛋白酶类
就是通过将蛋白的前导序列进行切除之后，然后空间构象进行调整折叠成具有反应活性的活化酶。
对于丝氨酸蛋白酶类的催化机制由于其催化活性位点上关键氨基酸是丝氨酸、天冬氨酸、组氨酸，所以可以描述为：催化三联体中的天冬氨酸通过氢键来固定组氨酸残基，反应开始阶段是组氨酸作为广义碱从丝氨酸上夺取一个质子并促使丝氨酸的羟基氧对蛋白质的肽键中的羰基碳进行亲核攻击并使肽键断裂【4】，此时形成酰基酶共价复合物，这是一个不稳定的中间复合物，由于断裂的肽键上存在着带有养的负电荷，下一步反应是组氨酸向肽键的酰胺氮提供质子，得到共价的质子化氮，形成四面体中间物，随后促进键的断裂，产物胺的解离，随后是脱酰化，水亲核攻击羰基碳，产生另一个四面体过渡态中间物，这一步中组氨酸作为广义碱从攻击的水分子接受一个质子，随后将此质子提供给丝氨酸的氧，并协调四面体中建五的瓦解，羧基去质子化并脱离出来，反应完成（见参考图）。
常见的消化类胰蛋白酶类就是采用这种催化机制，如凝乳糖蛋白酶【5】，但是其识别的蛋白质多是些带有络氨酸或是苯丙氨酸的侧链，这与其他的丝氨酸蛋白酶类的专一性不同，比如胰蛋白酶类主要是识别碱性氨基酸精氨酸或是赖氨酸的侧链。
酶的调节机制
酶活性的调节机制有多种，例如酶可逆共价修饰，使得酶处于活性与非活性的互变状态，或是通过酶原的激活，这种调节是不可逆的，第三种就是酶的别构调节。
别构调节主要涉及到酶的构想变化，进而导致酶的活性改变，丝氨酸蛋白酶是一种别构酶类，其活性的改变可以通过这种别构调节进而影响到酶的活性，除此之外丝氨酸蛋白酶的调节也包括酶原活化的调节方式，这主要是涉及到如消化类蛋白酶的活化和凝血作用中涉及到的丝氨酸蛋白酶。
酶的别构调节是酶分子非活性位点与化合物通过非共价结合的方式发生的构象改变，当酶结合一个分子之后，酶的构象发生了变化，这种构象的改变会影响到后续分子与酶结合的亲和性，
进而影响到酶的活性状态，这种有别构效应的物质称为效应物或别购剂，如果别购剂起到增加酶活性叫做激活剂。
酶的抑制与激活
丝氨酸蛋白酶的抑制剂有很多种类，通过模拟底物的特性与活性位点结合从而影响到酶的催化活性，或是通过别构效应来改变酶的空间构象来抑制酶的活性。
酶的激活效应主要是一些激活效应物与酶上面的结构域或是氨基酸片段结合来改变酶的空间取向，调节其结构特性进而影响到酶的活性。
总结
丝氨酸蛋白酶是重要的蛋白分解酶类，它又可分成不同的种属与类别，不同的生物之间的表达也有所不同，起到的功能也是有所差异。
在哺乳类生物类之中丝氨酸蛋白酶是具有多种功能的蛋白分解酶类，它具有消化作用，参与凝血与纤溶作用，丝氨酸蛋白酶参与补体的活化因此对于免疫系统来说是起到重要的作用，对于丝氨酸蛋白酶参与神经系统的调节作用仍在不断地研究中，神经丝氨酸蛋白酶【6】是由神经元合成并短暂的储存在突触之中，当其表达异常时，都会引起神经系统的紊乱并导致一些疾病的发生【7】。
综上所述丝氨酸蛋白酶对于生物机体的代谢是重要的，它参与机体不同生物功能的实现，对维持生物体的生长发育起着重要作用，虽然对于有些丝氨酸蛋白酶类的研究还不够透彻，但是随着技术的发展与科学的进步其中奥秘终有一天会被解密，届时对于疾病的治疗与健康的维持
带来新的契机。
结构特点
Step 1：Ser-195作用于底物的肽键酰基，发起亲核进攻，形成一个包括Ser-195的羟基、底物酰基和氨基在内的共价四联体中间物
Step 2：四面体中间物分解，即生成酰基-酶中间物并伴随着C-N键的断裂。
脱胺加水
Step 3：酰基-酶中间物的解离，这时His-57作为广义酸起催化作用
【1】Page MJ, Di Cera E. Serine peptidases: classification, structure and function. Cell Mol. Life Sci
2008;65:1220–1236
【2】Neurath H, Dixon GH. Structure and activation of trypsinogen and chymotrypsinogen. Fed. Proc1957;16:791–801
【3】Pineda AO, Carrell CJ, Bush LA, Prasad S, Caccia S, Chen ZW, Mathews FS, Di Cera E. Molecular
dissection of Na+ binding to thrombin. J. Biol. Chem 2004;279:31842–31853
【4】Hedstrom L. Serine protease mechanism and specificity. Chem. Rev 2002;102:4501–4524
【5】Blow DM, Birktoft JJ, Hartley BS. Role of a buried acid group in the mechanism of action of
chymotrypsin. Nature 1969;221:337–340
【6】Gschwend, ., Krueger, ., Kozlov, ., Wolfer, .,Sonderegger, P., 1997. Neurotrypsin, a novel multidomainserine protease expressed in the nervous system. Mol. . 9, 207–219
【7】Gingrich, ., Traynelis, ., 2000. Serine proteases and braindamage—is there a link? Trends Neurosci. 23, 399–407。