肠激酶的酶学特点和基因工程研究进展
刘龙飞 河北农业大学
肠激酶（Enterokinase，EK）是哺乳动物十二指肠上皮产生一种异源二聚体丝氨酸蛋白酶，分子量约为 150 kDa，由 1 条 115 kDa 的重链和 1 条 35 kDa 的轻链通过一对二硫键连接而成，酶的催化活性部位于轻链上。重组肠激酶（recombinantEnterokinase，rEK）的分子质量通常为 26.3 kDa，具有 3 个糖基化位点，其糖基化分子质量大约为 43 kDa。EK 是蛋白酶类中专一性较高的一种酶，它能够专一性识别蛋白质分子中由连续 4 个天冬氨酸和 1 个赖氨酸与下一个任意氨基酸组成的肽段，即-D-D-D-D-K-↓-X-（X 代表任意氨基酸）。Vozza等发现，rEK 体外实验证明有全酶酶切特异性并且相较于天然肠激酶表现出对基因工程融合蛋白底物的酶切活性增强，因而现多采用基因工程的方法生产肠激酶。
1. 肠激酶的酶学特点
各种动物的 EK 最适 pH 值约为 7.4，但它可在较宽的 pH 值范围（pH 4.5~pH 9.5）和较宽的温度范围（4 ℃~45 ℃）内对底物蛋白进行有效地切割。肠激酶在体内激活胰蛋白酶原转化为胰蛋白酶，由于肠激酶的轻链结构在人、牛和猪中保守，其识别序列 Asp-Asp-Asp-Asp-Lys 在脊椎动物中也有很强的保守性，且几乎所有被定序的胰蛋白酶原都具有 4 个天冬酰胺相连的特征，此序列在其他的天然蛋白质上又非常罕见，而肠激酶的活性中心有 1 个特殊的阳离子位点，使得有强大负电的Asp-Asp-Asp-Asp 可以与此阳离子位点结合，因此，牛肠激酶的底物酶切位点序列具有高度的特异性，这种特点使得 EK 成为基因工程融合蛋白表达后修饰过程中 1 个极其有用的工具而被广泛应用。对于 EK 酶切的高度特异性，Rumsh认为是由于酶中钙离子的丧失使得酶自切，从而具备了激活其它酶的高度特异性。
2.肠激酶的基因工程研究进展
在原核细胞表达系统中的基因工程大多是采用大肠杆菌作为宿主菌。但是对于表达含二硫键的蛋白应该考虑到表达的蛋白二硫键的正确性及蛋白的活性，因而为保证肠激酶二硫键的正确形成，畜牧学者们采用融合 DsbA、thioredoxin 等方法使得表达的肠激酶有活性。
肠激酶在真核生物中的表达，科学家们在真菌、动物细胞和酵母做了大量的工作。由于哺乳动物细胞表达系统的操作条件苛刻，设备和培养基昂贵，因而酵母系统是 EK 表达常用的方法。与其它蛋白表达系统相比，酵母表达系统的优点在于：强有力的 AOX 1 启动子严格调控外源蛋白的表达，对人是安全的，能在常规实验室中应用并且费用低廉。
上一篇： 规模化猪场猪进行性萎缩性鼻炎的净化研究
下一篇： "以养为主"成气候 ——广西钦州渔业养殖跨越发展纪实
