پاورپوینت آنزیم سرین پروتئازها

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 2 :

موضوع: آنزیم سرین پروتئازها

اسلاید 3 :

مقدمه
پروتئاز به انگلیسی( Protease)پروتئاز که به نام آنزیم پروتئولیتیک، پپتیداز و یا پروتئیناز نیز شناخته می شود، یک نوع آنزیم است که به طور عمده برای هضم انواع مختلف پروتئن کاربرد دارد.

پروتئازها بر اساس مکانیسم پروتئولیتیک و گروه عاملی در جایگاه فعال، به چهار گروه، سرین پروتئاز، آسپارتیک پروتئاز، سیستئین پروتئاز و متالوپروتئاز تقسیم میشوند.

اسلاید 4 :

پروتئازازنظرpH به پروتئاز اسیدی وخنثی وقلیایی تقسیم می شوند .
پروتئازهای قلیایی ازمهم ترین آنزیم های صنعتی محسوب می شوند.
پروتئازهای قلیایی به عنوان پروتئازهایی تعریف شده اند که در pH خنثی تا قلیایی فعال هستند پروتئازهای قلیایی یک گروه مهم فیزیولوژیکی تجاری از آنزیم ها هستند که به طور اولیه در دترجنت ها استفاده می شوند.آنها نقش کاتالیتیکی خاصی را در هیدرولیز پروتئین ها دارند.

اسلاید 5 :

پروتئازهای قلیايي به عنوان آن دسته ازپروتئازهایی كه در محدودهی pH خنثي به سمت قلیايي فعال هستند تعريف ميشوند آنها اكثراً دارای يک مركز سرين( سرين پروتئازها) يا يک مركز از نوع فلز(متالو پروتئازها)هستند و همچنین اين دسته مهمترين گروه از آنزيمها هستند كه بصورت تجارتي استخراج ميشوند اين پروتئازها بیشتر در مقادير pH حدود 10 فعال هستند و همچنین آنها به طوراختصاصي بر روی ريشه های اسید آمینه ی آبگريز يا آروماتیک در سمت كربوكسیل جايگاه شکاف عمل ميكنند.

اسلاید 6 :

پروتئاز هاى قليايي در منطقه وسيعى از فعاليت دارند و با توجه به جايگاه فعالشان به دو گروه تقسيم می شوند . ١.سرين پروتئاز ها ٢.متالو پروتئاز

ازلحاظ تجاری سرین پروتئاز بیشترین کاربرد رادارد.
آنزیم های سرین پروتئاز قلیایی نه تنها در زمینه های علمی، بلکه در صنایع مختلف مورد بررسی قرار گرفته اند، و 30% از تولید آنزیم های کل جهان و 70 درصد از بازار جهانی آنزیم ها را در اختیار دارند

اسلاید 7 :

سرین پروتئازSerine protease

گروهی ازآنزیم هااست که درجایگاه فعال خودسرین دارداین آنزیم هادریوکاریوت وپروکاریوت یافت می شوند.

اسلاید 8 :

سرین پروتئاز هاگروه وسیعی ازپروتئازها رادر میکروارگانیسم هاشامل می شوند که ساختمان ونحوه واکنش آنها کاملا مشخص شده است عمومافعالیت بهینه آن ها درpH ۷تا۱۱ می باشد.آنها دارای اختصاصیت وسیعی درسوبسترابوده وازآن جمله فعالیت استرولیتیک قابل ملاحظه ای دربرابر سوبستراهای استری دارد .وزن مولکولی آن ها معمولاکم است ولی بزرگ ترین سرین پروتئازهای گزارش شده درمیکروارگانیسم ها پروتئازها موجود درBlakslea trisporaباوزن مولکولی ۱۲۶کیلو دالتون بوده است.

اسلاید 9 :

انواع سرین پروتئاز

1-کموتریپسین(chymotrypsin)

آنزیمی است پروتئینی که از سلولهای لوزالمعده بصورت پروآنزیم ترشح میشود و به هضم پروتئینها کمک میکند. چون کیموتریپسین در فرم فعال میتواند سلولهای لوزالمعده را نیز تخریب کند لذا در داخل این سلولها به شکل غیرفعال کیموتریپسینوژن نگهداری میشود. پس از ترشح در دئودنوم توسط  تریپسین  (که قبلاً توسط انتروکیناز فعال شده است) تجزیه و فرم فعال آن کیموتریپسین است.

اسلاید 10 :

3-الاستاز(Elastase): یک گروه آنزیمی از دسته سرین پروتئازها است که پروتئینها را تجزیه میکند. این آنزیمها در انسان نیز یافت می شوند و عملکردی مشابه تریپسین داردند.

اسلاید 11 :

2-تریپسین(Trypsin):آنزیمی است پروتئینی که ازسلول های لوزالمعده به صورت پروآنزیم وغیرفعال ترشح می شودوبه هضم پروتئین ها کمک میکند.

چون تریپسین در فرم فعال میتواند سلولهای لوزالمعده را نیز تخریب کند در داخل این سلولها به شکل غیرفعال تریپسینوژن نگهداری میشود. هنگام ترشح به داخل روده به صورت پروآنزیم ترشح و در دئودنوم توسط انتروکیناز فعال میشود. تریپسین علاوه بر هضم پپتیدها سایر پروآنزیمهای لوزالمعده را نیز فعال میکند.در صورت عدم ترشح آنتروکیناز جذب پروتئین دچار اختلال میشود.

اسلاید 12 :

چگونگی واکنش سرین پروتئازها

دادن يک قطعه ی پپتیدی يا آمینو اسیدی همراه است كه اين 2 مرحله شامل يک مرحله ی آسیلاسیون و به دنبال آن يک فرآيند دآسیلاسیون است كه به وسیله ی يک حمله ی نوكلئوفیلي توسط آب بر روی حدواسط اتفاق ميافتد كه منجر به هیرولیز پپتید ميشود میزان وزن مولکوليشان بین 18 و 35 كیلو دالتون است و نقطه ی ايزوالکتريک آنها بطور عمومي در محدوده ی pH برابر با 4 و 6 است .

اسلاید 13 :

کاربردسرین پروتئازها

سرین پروتئازها در همه موجودات تحت مطالعه یافت میشـوند و در لخته شدن خون، فعالسازي کمپلمان وتغذیه ی دام وطیورو شمارزیادي از پدیدههاي بیولوژیکی دیگر نیز مشــارکت میکنند .این اصــل باعث میشــود که پروتئازها هدف کلیدي براي ســاخت واکسـن و توسـعه داروها ي ضد انگل باشند.
سـرین پروتئازهای قلیایی به طور اختصاصی به فرمول شویندهها اضافه میشوند. از لحاظ تجاری سرین پروتئازهای قلیایی بیشترین کاربرد را دارنــد

اسلاید 14 :

سرین آلکالین پروتئازهایی که درpH های بسیاربالای قلیایی فعال هستند نشاندهنده بزرگ ترین زیرگروه ازسرین پروتئاز هستند.

سوبتیلیزین یک سرین آلکالین پروتئاز است ، تحقیقات زیادی روی پایداری پروتئاز در حلال های آلی انجام شده است. زیرا این آنزیمها کاربردهای فراوانی درحلالهای آلی دارند.حلال آلی در سنتز پپتید سودمند است برای انحلال سوبسترا و محصول نقش دارد.

اسلاید 15 :

نقش سرین پروتئاز درصنعت شویندگی
پروتئاز به هیدرولیز باندهای زنجیره پپتیدی سرعت می بخشد.شکسته شدن پروتئین ها با بهبود حلالیت،امولسیون کنندگی،کف کنندگی،کاهش کشش سطحی و ممانعت از نشست دوباره چرک روی سطوح باعث افزایش اثر پاک کنندگی روی البسه و سطوح سخت می شود.

در پودرهای شوینده آنزیم پروتئاز بصورت گرانول و کپسوله شده مورد استفاده قرار گرفته و مشکل ناپایداری وجود ندارد.شوینده های مایع معمولا محیط مناسبی برای پایداری آنزیم نیست و مواد محافظ برای جلوگیری از خود تخریبی پروتئازها و یا دیگر آنزیم ها مورد استفاده قرار می گیرند.پلی اویلها مانند گلیسرین،پروپیلن گلیکول و پلی اتیلن گلایکول در ترکیب با بوریک اسید، برای جلوگیری از کاهش فعالیت آنزیم ها مورد استفاده قرار گرفته اند.بورات با ایجاد پیوند با موقعیت اکتیو آنزیم ها از تجزیه آنزیم جلوگیری کرده و در زمان شستشو با رقیق شدن در آب،آنزیم به فعالیت خود می پردازد.

اسلاید 16 :

عوامل اصلی گزینش پروتئازها بویژه سرین پروتئاز هابرای استفاده در فرمولاسیون پودر های شوینده
توانایی آنزیم درهضم نمودن محدوده ی وسیعی از سوبستراهااست که مربوط به رنگ،موادغذایی،خون وترشحات بدن می باشد.
پایداری وبقای آنزیم درpHودمای بالا(مطابق شرایط ماشین رخت شویی وظرف شویی)
سازگاری با عوامل اکسید کننده موجود درفرمولاسیون شوینده ها.
داشتن نیمه عمر بالاوفعالیت درحداقل بین ۴/.تا۸/.درصد نسبت به کل مواد موجود درشوینده هامی باشد.

اسلاید 17 :

استفاده از هیدرولیز کننده ها درشوینده هاباعث کوتاه نمودن زمان کاهش دمای شست وشو درحین عملکرد ماشینهای رخت شویی می شود.
pH نقطه ایزوالکتریک(pI) می باشد که بایستی نزدیک به (PI)حاصل از ترکیبات به کار رفته در فرمولاسیون پودر های شوینده ی مورد استفاده درماشین رخت شویی وظرف شویی باشد.

اسلاید 19 :

کاربردسرین پروتئاز ها در تغذیه دام وطیور
پروتئازهادر جیره هایی که مقدار پروتئین گیاهی زیاد است مورد استفاده قرار می گیرد و قابلیت هضم پروتئین را افزایش می دهد.

علاوه بر آن افزایش پروتئاز هادرجیره ی طیور ازجمله جوجه های گوشتی باعث می شوند که ارزش مواد مغذی جیره ورشد جوجه های گوشتی را بهبود می دهد.

اسلاید 20 :

تریپسین کیمو تریپسین و الاستاز پروتئازهایی با منشا خانواده پروتئاز سرین می­باشند. تریپسین پپتیدهای دارای اسیدهای آمینه پایه (لایزین و آرژنین) را تجزیه می­کند،

کیموتریپسین اسکلت پروتئین را در محل پیوند اسیدهای آمینه اروماتیک (فنیل الانین، تریپسین و تریپتوفان) می­شکند

و الاستاز در محل اسیدهای آمینه بدون بار الکتریکی کوچک (مانند آلانین، گلیسین و سرین) را تجزیه می­کند .

همه این پروتئازهای داخلی الیگوپپتیدهای کوچک را ترشح می­کنند که در مرحله بعد به وسیله کربوکسی پپتیدازهایی مانند کربوکسی پپتیدازAو کربوکسی پپتیداز B تجزیه می­شوند.

این پپتیدازهای خارجی الیگوپپتیدهای آزادکننده اسیدهای آمینه آزاد را تجزیه می­کنندو آنرا برای جذب توسط حیوان آماده می­سازند.