微生物蛋白酶的分
6）蛋白酶的IgA家族：核酸序列分析表明酶以大的前体 形式存在，它有三个结构域，即N末端前肽，蛋白酶， 和C末端”协助“肽。这些酶前体的前肽部分（信号肽） 作用是帮助酶的跨膜转运。
2.真菌：
丝状真菌 1）酸性蛋白酶：毛霉属和根霉属大量分 泌asp蛋白酶。2）碱性蛋白酶 ：曲霉菌属，支顶胞 属，镰刀菌属 分泌碱性蛋白酶。3）丝氨酸蛋白酶： 蛋白酶K是真菌分泌的丝氨酸外肽酶。4）金属蛋白 酶： 酵母：1）酸性蛋白酶：酿酒酵母的PEP4基因编码 一种asp蛋白酶，是一种翻译后调控的酵母液泡水解 酶。2）碱性蛋白酶 3）丝氨酸蛋白酶
三. 蛋白酶的应用
Proteases have a large variety of applications, mainly in the detergent and food industries. In view of the recent trend of developing environmentally friendly technologies, proteases are envisaged to have extensive applications in leather treatment and in several bioremediation processes.
1.蛋白更新：例如大肠杆菌中，ATP依赖性蛋白 酶负责非正常蛋白的水解。真核生物胞内蛋白酶 的更新也受到ATP依赖性蛋白酶的影响。
2.芽孢和孢子释放：用蛋白酶抑制剂证实芽孢形成需 要蛋白酶。提高蛋白酶A的活性与酵母二倍体子囊孢 子的形成有关。 3.休眠孢子的萌发：休眠孢子中，丝氨酸内肽酶降解 蛋白质生成的氨基酸和氮为新蛋白质和核苷酸类的生 物合成提供原料。
外肽酶分Aminopeptidase和carboxypeptidase。 氨肽酶多为胞内酶，广泛存在于细菌和真菌 中。它从多肽链N端水解下一个氨基酸残基， 二肽或是三肽。 羧肽酶作用于多肽链的C端，水解下一个氨 基酸或是二肽。据酶活性位点氨基酸残基的 特点，可将羧肽酶分为:丝氨酸羧肽酶，金属 羧肽酶，半胱氨酸羧肽酶。
八. 蛋白酶的序列同源性及进化关系
• 测定蛋白酶核苷酸和氨基酸序列—对比– 阐明结
构和功能关系。 例如在四种中性蛋白酶中，17个残基的氨基酸序 列（包括活性位点his）高度保守，表明其活性位 点有共同的三维结构。 活性部位等。
•
• 同源性与许多因素有关，如结构，功能，来源，
• 序列同源性越高，表明进化关系越近。
Plant Proteases
Animal Proteases
胰蛋白酶 Trypsin （丝氨酸蛋白酶，水解lys， arg羧基形成的肽键） 糜蛋白酶 Chymotrypsin （水解 phe，try，
tyr 羧基形成的肽键）
木瓜蛋白酶 Papain (最适pH5~9)
菠萝蛋白酶 Bromelain ( 最适pH5~9）
2.天冬氨酸蛋白酶：通过晶体结构分析可得出催 化特异性。酸碱催化分析得出活性位点有Asp-ThrGly基团。
3. 金属蛋白酶：X射线晶体结构分析得出，其活性依 赖于一个二价金属离子（通常是锌离子）结合到HisGlu-Xaa-Xaa-His基团。金属蛋白酶活性可因透析或加 入螯合物而失掉。
4. 半胱氨酸蛋白酶：植物中木瓜蛋白酶被认为是半胱 氨酸蛋白酶的原始类型和这类酶的很好例子。它们催 化肽，巯基酯和硫羰基酯键的水解。水解机制与丝氨 酸蛋白酶非常相似。
• 酸性蛋白酶最佳pH4~4.5，用于奶酪制作行业。
• 中性蛋白酶是金属蛋白酶，在pH为7时有活性，可 被螯合物抑制。用于食品行业中蛋白脱苦。
• 碱性蛋白酶也用于食品中蛋白的改造。
病毒蛋白酶
• 已经发现多种病毒中含ser，asp，cys蛋白酶。主 要用于病毒自身蛋白的加工。所有病毒编码的都 是内肽酶，无金属蛋白酶。
4）假单胞菌属 ：P. aeruginosa分泌两种蛋白酶，一种 碱性蛋白酶和弹性蛋白酶。菌株PAO1的编码碱性蛋白 酶基因片段在启动子tac控制下可在大肠杆菌中表达。
5）大肠杆菌：1>膜蛋白酶：跨膜蛋白酶以一个大的前 体形式存在，它的氨基末端有信号肽。前体的加工包括 两个连续的过程，一是通过内切将信号肽去掉。二是消 化切去的信号肽。2>ATP依赖的蛋白酶:大肠杆菌中有三 个家族，细胞提取物的体外分析表明主要的ATP依赖活 性是lon蛋白酶。
五.蛋白酶的生理学功能
In general, extracellular proteases catalyze the hydrolysis of large proteins to smaller molecules for sub-sequent absorption by the cell whereas intracellular proteases play a critical role in the regulation of metabolism.
• 中性蛋白酶最适pH5~8，耐热性相对较低。一些 中性蛋白酶是金属蛋白酶，其活性需金属二价离 子；而一些是丝氨酸蛋白酶，不受螯合物影响。
• 碱性蛋白酶最适pH为碱性，有很宽的底物特异性。 广泛用于洗涤工业。
真菌蛋白酶
• 真菌产蛋白酶多于细菌。eg： Aspergillus oryzae （米曲霉）产生酸性，中性，碱性蛋白酶。但是真 菌蛋白酶的反应速率和耐热性都低于细菌。
胃蛋白酶激活或自我催化 凝乳酶原——————————————凝乳酶
5.细胞营养：蛋白酶水解较大肽链为小肽和氨基酸， 有助于被细胞吸收。胞外酶由于脱聚合化活性在细 胞营养中占重要作用。
6.基因表达调控：ATP依赖性蛋白酶有新的生理学 功能，可作为蛋白分子伴侣，介导蛋白水解，蛋白 络合物的分解和聚合化。此外，蛋白酶还介导许多 调节蛋白的分解。
微生物蛋白酶的分子和生 物技术方面的概述
Molecular and Biotechnological Aspects of Microbial Proteases
汇报人：马纳纳
2012年9月20日
PROTEASES
1.来源 1.动力学机制
2.分类
2.生理学功能 3.应用
1. 基 因 改 造 2.蛋白质工程 3.序列同源性 及进化关系
角蛋白酶 Keratinases （降解毛发等）
胃蛋白酶
Pepsin
（最适 pH1~2，水解位点 在两个疏水 氨基酸之间）
凝乳酶
Rennin
(类似胃蛋白酶，特异
切割k-酪蛋白的单一肽键）
Microbial Proteases
细菌蛋白酶
真菌蛋白酶
病毒蛋白酶
细菌蛋白酶
• 主要为芽蛋白酶的来源
• 蛋白酶来源广，数量多，用途广。 • 蛋白酶是重要工业酶之一，约占世界范围酶总量的 60%。
• 根据蛋白酶来源，可将其分为植物蛋白 酶（Plant Proteases），动物蛋白酶 （Animal Proteases），微生物蛋白酶 （Microbial Proteases）。
• 研究最多的是逆转录病毒的天冬氨酰蛋白酶。它 是病毒组装和复制必须的，是病毒多聚蛋白前体 的一部分。前体经过自我催化成为成熟的蛋白酶。
二. 蛋白酶的分类
1.按作用部位分为
﹛
外肽酶 内肽酶
2.按活性部位的 功能基分为
丝氨酸蛋白酶 天冬氨酸蛋白酶 半胱氨酸蛋白酶 金属蛋白酶
外肽酶
3.病毒：研究最多的是逆转录病毒。基因有长末端
重复序列。
小结
研究目的
1. 有效提高蛋 白酶表达量 2. 研究某一基 因的表达调控 3. 某一基因的 同源性分析 4. 某一基因的 定位和定向
采用相应的策略
更换相应蛋白酶的强启动子。 克隆具高度同源性的基因，用基 因敲除和基因突变技术。 克隆和测定DNA序列，同源性分 析可找到共同祖先。 可通过基因敲除分析技术确定。
七. 蛋白质工程
• 快速发展归功于重组DNA技术和定点突变技
术。 • 两大主要任务:基因鉴定和蛋白三维结构分 析。 • 细菌中以枯草杆菌蛋白酶为例，二硫键的 引入增强了其热稳定性。 • 真菌中以天冬氨酸蛋白酶为例，用定点突 变技术对其活性部位asp76突变为ser，确定 此此酶的底物结合位点特异性。
4.酶的修饰：许多蛋白酶是以酶原的形式存在。 Kex-2蛋白酶是真核酶前体加工处理的典型。通过 特异性裂解羧基末端残基对，催化激素原和分泌途径 的完整膜蛋白的水解。
胰蛋白酶原
肠激酶 ———————— 胰蛋白酶
胰蛋白酶 胰凝乳蛋白酶原—————胰凝乳蛋白酶
疏水氨基酸存在下 胃蛋白酶原——————————自我催化为胃蛋白 酶
十. 蛋白酶未来发展前景
• 1.重组DNA快速测序技术使人们了解到更多的蛋 白酶序列信息。 • 2.更多的嗜极微生物蛋白酶得到关注。 • 3.更多关注聚集在蛋白酶对癌症，疟疾，AIDS等 人类致命疾病的治疗方面。
内肽酶
据催化机制可分为ser蛋白酶，asp蛋白酶， cys蛋白酶和金属蛋白酶。
1.Ser蛋白酶：其四个家族（糜蛋白酶简写SA，
枯草杆菌蛋白酶简写SB，羧肽酶C简写SC, 大肠杆菌D-Ala– D-Ala 肽酶A简写SE）基本 结构完全不相关，表明ser蛋白酶至少有四 个独立的进化来源。 Ser蛋白酶第一大亚类是ser碱性蛋白酶，底 物特异性与糜蛋白酶类似但没它严格。第二 大亚类是枯草杆菌蛋白酶，已发现两种，有 共同活性位点ser221，his64，asp32。
九.现存问题和解决方案
1.增强热稳定性：位点特异性突变技术引入 二硫键；用疏水氨基酸替换极性氨基酸。 2.防止蛋白自我水解：使自溶位点氨基酸产 生突变。 3.改变最佳pH：改变蛋白表面的总电荷量。 4.改变底物特异性：用位点特异性突变或重 组随机突变技术。 5.提高酶产量：用传统突变或重组DNA技 术筛选高产菌株；优化培养条件。
微生物金属蛋白酶
微生物金属蛋白酶（Microbial Metalloproteases）是一类由微生物（包括细菌、真菌、古菌等）产生的含金属离子作为辅因子的蛋白酶。
这类酶在催化反应中，金属离子（如锌、铁、铜等）在活性中心发挥关键作用，参与底物的识别、结合以及催化水解过程。
微生物金属蛋白酶在自然界中广泛存在，它们在生物降解、营养吸收、免疫反应、信号传导等多种生物过程中发挥重要作用，同时也与多种人类疾病的发生和发展密切相关。
微生物金属蛋白酶的种类繁多，包括但不限于金属内肽酶（Metalloendopeptidases）、金属羧肽酶（Metalloexopeptidases）、金属丝氨酸蛋白酶
（Metallo-serine proteases）等。
它们能够降解多种生物大分子，如蛋白质、多肽、脂质等，有些还能降解环境中的有机污染物。
在工业应用上，微生物金属蛋白酶由于其独特高效的催化性能，被广泛应用于生物医药、洗涤剂、皮革处理、纺织品处理、饲料添加剂、环境保护等诸多领域。
同时，某些微生物金属蛋白酶也可能作为病原体的毒力因子，如肺炎克雷伯菌的金属蛋白酶可以协助细菌侵袭宿主细胞，因此也成为抗菌药物研发的靶点之一。
微生物酶的知识点总结
微生物酶的知识点总结微生物酶是指由微生物生产的蛋白质，具有生物催化作用的一种生物催化剂。
微生物酶在生物科技领域具有重要的应用价值，广泛应用于工业生产、医药健康、环境保护等领域。
下面将从微生物酶的分类、作用机制、生产和应用等方面对微生物酶进行详细的知识点总结。
一、微生物酶的分类微生物酶可按其作用特点和产生微生物的分类进行分类。
1. 按作用特点分类（1）氧化酶：如过氧化氢酶、氧化还原酶等。
（2）水解酶：如淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等。
（3）转移酶：如转氨酶、糖基转移酶等。
（4）缩合酶：如聚合酶、合成酶等。
2. 按产生微生物分类（1）真菌酶：由真菌生产的酶，如木质纤维降解酶、纤维素酶等。
（2）细菌酶：由细菌生产的酶，如乳酸菌产生的乳酸酶、α-淀粉酶等。
（3）酵母酶：由酵母生产的酶，如酒精酶、脱氢酶等。
二、微生物酶的作用机制微生物酶的作用机制主要涉及酶的催化作用和酶的作用方式。
1. 酶的催化作用酶是一种生物催化剂，其作用原理是通过降低反应活化能，加速化学反应的进行。
酶能够与特定的底物结合，形成酶-底物复合物，从而在酶活性中心发挥催化作用，使化学反应更容易进行。
2. 酶的作用方式酶的作用方式主要包括亚基、辅助因子、底物亲和性、催化机制等方面。
亚基是酶活性的重要组成部分，能够在反应中转移化学基团，促进反应的进行。
辅助因子是酶催化作用所必需的辅助物质，如金属离子、辅酶等，能够增强酶的催化能力。
底物亲和性指酶与底物之间的亲和力，亲和力强的酶能够更快结合底物，进行催化作用。
催化机制是酶促反应过程中的催化步骤，其方式主要包括酶-底物结合、底物转变、产物释放等步骤。
三、微生物酶的生产微生物酶的生产主要包括微生物菌种选育、酶生产培养、酶提取纯化等步骤。
1. 微生物菌种选育微生物菌种选育是酶生产的首要步骤，关系到酶产量和酶活性等关键指标。
一般通过对自然界中分离的微生物菌种进行筛选和改良，培育出高产、高效的酶源菌株。
2. 酶生产培养酶生产培养是指将选育好的菌株进行大规模培养，促使其产生目标酶。
蛋白酶的工厂设计
年产1500m³蛋白酶的工厂设计摘要蛋白酶是催化肽键水解的一类酶，它可迅速水解蛋白质为胨、肽类，广泛存在于动物内脏、植物茎叶、果实和微生物中。
同时大多数微生物蛋白酶都是胞外酶。
微生物蛋白酶按其作用的最适pH可分为酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶三类。
酸性蛋白酶是一种羧基蛋白酶，它的分子质量为30-40kD，等电点（pH3.0-5.0）酸性蛋白酶现已广泛应用于食品、饲料、酿造、毛皮与皮革、医药、胶原纤维等各个行业之中。
本设计采用豆饼粉、玉米粉、淀粉为主要的培养基原料，并选用黑曲霉（Aspergillus niger ）3.350菌种发酵。
其中豆饼粉3.75%，玉米粉0.625%，鱼粉0.625%，氯化铵1%，氯化钙0.5%，磷酸氢二钠0.2%。
本设计利用通风搅拌式发酵罐进行发酵，同时利用离子交换树脂对母液进行提取，提高了酸性蛋白酶的生产效率，减少了生产成本。
设计还包括发酵罐，全厂平面图，车间平面布置图，工艺流程图。
关键词：酸性蛋白酶发酵工厂设计The Process Design of the Protease used forSection with the Capacity of 1500m³ AnnuallyAbstractprotease is a kind of Peptone and peptide. It has been discover across in animal giblets ,the stem of plant,fruit , microbial and so on.Most of the Microbial protease are ectoenzyme .According to its best Optimum pH function ,Microbial protease Can be divided into Acid protease ,Neutral protease and alkaline protease .Acid protease is a kind of Carboxyl protease , Its molecular weight is 30-40 kd, lower isoelectric point (pH3.0-5.0)Acid protease in food, medicine, textile, leather, feed, cosmetics, washing industries have applications, natural health, avirulent and harmless, quite safe. So in this paper the basic content of more acid protease, production process and application development were introduced. This design USES the bean cake powder, corn flour, starch as the main medium of raw materials, and selects the Aspergillus Niger, Aspergillus Niger) 3.350 bacterial fermentation. With bean cake powder 3.75%, corn flour 3.75%, 0.625% fish meal, 1% ammonium chloride, calcium chloride 0.5%, disodium hydrogen phosphate 0.2%.This design using the ventilation agitator in fermentor, using ion exchange resin in mother liquid was extracted at the same time, improve the efficiency of the acid protease production, reduce the production cost. The design also includes Fermentor, The factory plan, Shop floor plan, Flow Chart.Key Words: Acid protease ; fermentation; plant-design;前言酸性蛋白酶是一类最适pH值为2.5〜5.0的天冬氨酸蛋白酶，相对分子质量为KD30 。
蛋白酶抑制剂
巯基白酶抑制剂
巯基蛋白酶抑制剂和豇豆胰蛋白酶抑制剂的抗虫谱具有 互补性。在一些丝氨酸蛋白酶抑制剂含量甚丰的植物器官 ，如豇豆的种子，也会被豇豆象所摄食，它就是用巯基蛋 白酶来完成消化的，因此CpTI对它不起作用。
基质金属蛋白酶
• 基质金属蛋白酶是一个大家族，因其需要Ca++ 、Zn++等金属离子作为辅助因子而得名，其家族 成员具有相似的结构，一般由5个功能不同的结构 域组成 :（1）疏水信号肽序列;（2）前肽区，主 要作用是保持酶原的稳定。当该区域被外源性酶 切断后，MMPs酶原被激活;（3）催化活性区，有 锌离子结合位点，对酶催化作用的发挥至关重要; （4）富含脯氨酸的铰链区;（5）羧基末端区，与 酶的底物特异性有关。其中酶催化活性区和前肽 区具有高度保守性。MMPs成员上述结构的基础上 各有特点。各种MMP间具有一定的底物特异性， 但不是绝对的。同一种MMP可降解多种细胞外基 质成份，而某一种细胞外基质成分又可被多种 MMP降解，但不同酶的降解效率可不同。
Kunitz家族
Kunitz家族酶抑制剂是丝氨酸蛋白酶抑制剂的另外一个 主要类型，它主要存在于豆类的种子中。从分子的一级结 构来看，约有180个氨基酸，分子量在20KD左右，分子内 只有两对二硫键和一个与酶作用的活性位点。
PI-Ⅰ和PI-Ⅱ家族
蛋白酶抑制剂是一类创伤诱导型表达的蛋白酶抑制剂。 其中PI-Ⅰ家族包括马铃薯蛋白酶抑制剂Ⅰ和番茄蛋白酶抑 制剂Ⅰ，成熟肽的分子量8.1kD，只有一个活性中心，主 要抑制胰凝乳蛋白酶，对胰蛋白酶的抑制作用较弱。其中 PI-Ⅱ家族包括马铃薯蛋白酶抑制剂Ⅱ和番茄蛋白酶抑制剂 Ⅱ，成熟肽的分子量12.3kD，有两个活性中心，可同时抑 制胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶。
微生物发酵生产蛋白酶
妥善保存，才能保证其产酶特性不变异、不死亡、
不被杂菌污染。
❖ 2）菌种活化：产酶菌种在使用钱必须接种于斜
面培养基上，在一定条件下，进行培养，以恢复
细胞的生命活动能力。
❖ 3）扩大培养：活化了的菌种，一般还要经一级 至数级的扩大培养。
❖ 4）分离纯化：发酵结束后得到的酶可能含有一些杂
❖ 蛋白酶广泛存在于动物内脏、植物茎叶、果 实和微生物中。微生物蛋白酶，主要由霉菌、 细菌，其次由酵母、放线菌生产。
二、酶发酵的方式
❖ 1、固体培养发酵 ❖ 2、液体深层发酵 ❖ 3、固定化细胞或固定化原生质体发酵
三、各种发酵方式发酵模式：
❖1、固定培养发酵：
❖ 以麸皮、米糠等为培养基的主要原料，加入 其它必需的营养成分而制成的固体或半固体 的麦曲，经灭菌、冷却后，接入产酶菌株， 在一定条件下，发酵产酶。
❖ 1、从菌种保存机构和有关研究部门获得 ❖ 2、通过筛选获得
五、培养基的配制
❖ 枯草杆菌ASL.398中性蛋白酶发酵培养基：
❖ 玉米粉8%，豆饼粉4%，麸皮3.2%，米 糠1%，磷酸氢二钠0.4%，磷酸二氢钠 0.03%.
六、发酵工艺流程
保藏菌种 菌种活化 种子扩大培养
发酵 分离纯化
酶
七、剖析：
质，所以需要进一步分离杂质，纯化目标酶。
八、蛋白酶的应用
❖ 蛋白酶已广泛应用在皮革、毛皮、丝绸、医药、食 品、酿造等方面 。eg：皮革工业的脱毛和软化已大 量利用蛋白酶，既节省时间，又改善劳动卫生条件。 蛋白酶还可用于蚕丝脱胶、肉类嫩化、酒类澄清。 临床上可作药用，如用胃蛋白酶治疗消化不良，用 酸性蛋白酶治疗支气管炎，用惮性蛋白酶治疗脉管 炎以及用胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶对外科化脓性创 口的净化及胸腔间浆膜粘连的治疗。加酶洗衣粉是 洗涤剂中的新产品，含碱性蛋白酶，能去除衣物上 的血渍和蛋白污物，但使用时注意不要接触皮肤， 以免损伤皮肤表面的蛋白质，引起皮疹、湿疹等过 敏现象。
酶学-蛋白酶
蛋白酶
成员：杨超越 李星宇 舒皓钰 王睿飞 徐也甜 李锐涛
蛋白酶
蛋白酶是水解蛋白质肽链的一类酶的总称。到本
世纪初，已经报导的微生物蛋白酶估计超过900
种，生物体的生理活动和疾病的发生，如食物之
消化吸收、血液之凝固、溶血作用、炎症、血压
调节、细胞分化自溶、机体衰老、癌症转移、生
蛋白酶的应用
蛋白酶在烘焙中的应用
蛋白酶的作用机理
蛋白酶能作用于蛋白质和多肽形成多肽 和氨基酸。完好的面粉中蛋白酶活力很 低，制作面包时添加蛋白酶会使面团中 多肽和氨基酸含量增加，氨基酸是形成 香味物质的中间产物，多肽则是潜在的 滋味增强剂、氧化剂、甜味剂或苦味剂。 蛋白酶种类不同，产生的羰基化合物也 不同，若蛋白酶中不含产生异味的脂酶， 适量添加有利于改替面包的香气。
2009年 以色列 用了4500磅的原料 在特拉维夫做了世界最大的鹰嘴豆泥 昭示自己正宗
黎巴嫩人表示不服， 2010年300大厨做了两倍的量 许多人围着大盘载歌载舞
2015年以色列本来打算做一个15吨的 后来因为安全问题而作罢。。。。。。。。
赋予我们食物想象的豆类 粉身碎骨后带来了更多的惊喜
老祖先赠予人类的实惠食物 滋养了中东地区来来去去的民族 文明的兴盛和交流让其传遍地中海各个领域 融入了中东各国人民的血液 在交错分裂的历史和政治图景中 又成为了各自民族想象和身份认同的一部分
内源蛋白酶对肉类食品滋味的影响
滋味是肉制品的重要感官特性之一，公认的基本味 觉有酸、甜、苦、咸和鲜。肉类食品的滋味物质主要有 游离氨基酸、肽、核苷酸和无机盐。 蛋白质的降解是氨基酸和肽形成的重要途径之一， 不同的肽与氨基酸具有不同的呈味特性，从而使肉呈现 不同的滋味。
16种微生物蛋白酶的生物信息学分析
16种微生物蛋白酶的生物信息学分析作者：富玉竹李欣李晔王斯德金丽华于然来源：《江苏农业科学》2020年第04期摘要：蛋白酶（protease）是以降解蛋白质为主的糖苷酶，具有丰富的多样性，在生物有机体中发挥着重要而又广泛的作用，具有广泛的研究和应用价值。
本研究采用ProtParam、ProtScale、SignalP 4.1 server和NPSA serve等生物信息学软件，对天蓝色链霉菌、普通拟杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌等16种微生物蛋白酶的理化性质、蛋白结构、系统发生树和功能域等进行了分析。
结果表明：通过分析16种微生物蛋白酶的稳定性发现，金黄色葡萄球菌、唾液链球菌、短小芽孢杆菌、绿脓杆菌为不稳定蛋白;二级结构由α螺旋、β转角、无规则卷曲和延伸链等结构元件组成;除了节杆菌属、无乳链霉菌、普通拟杆菌、肠杆菌属具有信号肽，其余蛋白酶氨基酸序列不具有信号肽的特点。
可以推测出蛋白酶为非分泌性蛋白;只有绿脓杆菌和猪链球菌有跨膜结构，剩下其余几种微生物均没有跨膜结构。
具有2个蛋白功能域，分别为Peptidase S8 familyi、Fn3_5like domain。
关键词：微生物;蛋白酶;序列分析;生物信息学;理化性质;蛋白结构;信号肽中图分类号： S188+.3文献标志码： A文章编号：1002-1302（2020）04-0065-08基金项目：北京市自然科学基金（编号：2182019）;北京市教育委员会项目（编号：1-PXM2018-014306-000057/7）;国家自然科学基金青年科学基金（编号：51708005）;北京电子科技职业学院重点课题（编号：2019-KXZ）;北京市优秀人才资助（拔尖自然科学）（编号：2020Z002-002-KWT）。
作者简介：富玉竹（2000—），女，北京人，研究方向为酶与基因重组，E-mail：1002967685@;共同第一作者：李欣（1998—），女，北京人，研究方向为生物技术，E-mail：1217436404@。
蛋白酶
二、蛋白酶的用途
1、 用于食品发酵工业 酱油的酿造就是利用米曲霉分泌的蛋白酶分解原 料中的蛋白质，使其降解为胨、多肽、氨基酸， 生成色、香、味于一体的产品。也有直接用蛋白 酶制剂酿造酱油，但风味欠佳。啤酒酿造中，当 麦芽糖用量减少辅料增加时，常需要补充蛋白酶， 使蛋白质充分降解，霉菌和细菌蛋白酶适合这一 用途。微生物酸性蛋白酶还是有效的啤酒澄清剂。 鱼露是鲜鱼加 25%-30%食盐自然发酵 6-12 个月 而成，若添加少许霉菌蛋白酶可缩短发酵时间， 提高风味。
2 用于制革生产 制革的原料皮中纤维蛋白是皮革的有用成分，此 外还有不少非纤维状的蛋白存在于纤维间隙和表皮中， 这些蛋白含量虽少，若不去除，成品皮革僵硬而脆。 蛋白酶不能分解天然胶原，而只能分解间质蛋白，因 而可用于制革工艺，国内生产的中性和碱性蛋白酶制 剂均可用于酶法脱毛。
3 制造明胶和可溶性胶原纤维 工业上用石灰水浸去皮、骨等原料中 的油脂与杂蛋白等，此工艺耗时长达 数月，劳动强度大，出胶率低而且能 耗大，用蛋白酶净化胶原，明胶纯度 高，质量好，相对分子质量均匀，分 子排列整齐，生产周期短，明胶收率 高，几乎达 100%。
●按酶的来源可以分为：
动物蛋白酶、植物蛋白酶、微生物蛋白酶 微生物蛋白酶又可分为细菌蛋白酶、霉菌蛋白酶、 酵母蛋白酶和放线菌蛋白酶。 ●按蛋白酶作用的最适 pH 可以分为 pH2.5-5.0 的酸 性蛋白酶、pH9.5-10.5 的碱性蛋白酶、pH7-8 的中 性蛋白酶。 ●为了方便起见，微生物蛋白酶常用这种分类方法； 根据蛋白酶的活性中心和最适反应 pH 可以分为丝氨 酸蛋白酶、巯基蛋白酶、金属蛋白酶和活性中心有 两个羧基的酸性蛋白酶。
4 预处理羊毛低温染色
羊毛用高温染色，会使毛的强度受到 损害，且易造成纤维毡化收缩和毛体竖 起，用蛋白酶处理后的羊毛，在沸点下 染色，2min 的上色率可达100%，成品 色泽鲜艳，手感丰满，废水中燃料含量 大大降低。
微生物酶分类
1 微生物酶的分类、作用机理及来源1.1淀粉酶。
淀粉酶是能够分解淀粉糖苷键的一类酶的总称，包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶和异淀粉酶。
α-淀粉酶又称淀粉1，4-糊精酶，能够切开淀粉链内部的α-1，4-糖苷键，将淀粉水解为麦芽糖、含有6个葡萄糖单位的寡糖和带有支链的寡糖。
生产此酶的微生物主要有枯草杆菌、黑曲霉、米曲霉和根霉。
β-淀粉酶又称淀粉1，4-麦芽糖苷酶，能够从淀粉分子非还原性末端切开1，4-糖苷键，生成麦芽糖。
此酶作用于淀粉的产物是麦芽糖与极限糊精。
此酶主要由曲霉、根霉和内孢霉产生。
糖化酶又称淀粉α-1，4-葡萄糖苷酶，此酶作用于淀粉分子的非还原性末端，以葡萄糖为单位，依次作用于淀粉分子中的α-1，4-糖苷键，生成葡萄糖。
此酶作用于支链淀粉后的产物有葡萄糖和带有α-1，6-糖苷键的寡糖；作用于直链淀粉后的产物几乎全部是葡萄糖。
此酶产生菌主要是黑曲霉(左美曲霉、泡盛曲霉)、根霉(雪白根酶、德氏根霉)、拟内孢霉、红曲霉。
异淀粉酶又称淀粉α-1，6-葡萄糖苷酶、分枝酶，此酶作用于枝链淀粉分子分枝点处的α-1，6-糖苷键，将枝链淀粉的整个侧链切下变成直链淀粉。
此酶产生菌主要是嫌气杆菌、芽孢杆菌及某些假单孢杆菌等细菌。
1.2蛋白酶。
蛋白酶系催化分解蛋白质肽键的一群酶的总称，它作用于蛋白质，将其分解为蛋白胨、多肽及游离氨基酸。
此酶种类繁多，广泛存在于所有生物体内，按其来源可分为植物蛋白酶、动物蛋白酶、微生物蛋白酶(又可分为细菌蛋白酶、放线菌蛋白酶、霉菌蛋白酶等)；按其作用形式可分为肽链内切酶、肽链外切酶；按所产蛋白酶性能分为酸性蛋白酶、霉菌蛋白酶酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶。
酸性蛋白酶(最适pH=2～5)产生菌主要是黑曲霉、米曲霉、根霉、微小毛霉、似青霉、青霉、血红色螺孔菌等的某些种；中性蛋白酶(最适pH=7～8)产生菌主要是枯草杆菌、巨大芽孢杆菌、腊状芽孢杆菌、米曲霉、栖土曲霉、灰色链霉菌、微白色链霉菌、耐热性解蛋白质杆菌等；碱性蛋白酶(最适pH=9～11)主要产生菌为枯草杆菌、腊状芽孢杆菌、米曲霉、栖土曲霉、灰色链霉菌、镰刀菌等。
蛋白酶整理
一、蛋白酶的分类、主要用途及作用二、产蛋白酶菌株的筛选三、产酶发酵四、蛋白酶活性测定的方法蛋白酶的分类、主要用途及作用酶：酶是具有生物催化功能的生物大分子。
蛋白酶：水解蛋白质肽键的一类酶的总称蛋白酶分类：1据水解多肽的方式分为内肽酶和外肽酶2据反应的最适pH值分为酸性，碱性，中性蛋白酶蛋白酶简介：广泛存在于动物内脏、植物茎叶、果实和微生物中。
微生物蛋白酶，主要由霉菌、细菌，其次由酵母、放线菌生产。
催化蛋白质水解的酶种类很多，重要的有胃蛋白酶、胰蛋白酶、组织蛋白酶、木瓜蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶等。
蛋白酶对所作用的底物有严格的选择性，一种蛋白酶只能作用于蛋白质分子中一定的肽键，如胰蛋白酶催化水解碱性氨基酸所形成的肽键。
蛋白酶分布广泛，主要存在于人和动物消化道中，在植物和微生物中含量丰富，由于动植物资源有限，工业生产上生产蛋白酶制剂主要利用枯草杆菌等微生物发酵设备。
一、酸性蛋白酶定义：酸性蛋白酶是一种能在酸性环境下水解蛋白质的酶类注：酸性蛋白酶是指蛋白酶具有较低的最适pH,不是指酸性基团存在于酶的活性部位.简介：主要来源于动物的脏器和微生物分泌物，包括胃蛋白酶、凝乳酶和一些微生物蛋白酶。
根据其产菌的不同，微生物酸性蛋白酶可以分为霉菌酸性蛋白酶、酵母菌酸性蛋白酶和担子菌酸性蛋白酶，根据作用方式可以分为两类：一类是与胃蛋白酶相似，主要的产酶微生物是曲霉、青霉和根酶等；另一类是与凝乳酶相似，主要产酶微生物是毛酶和栗疫酶等，从酶的活力-PH曲线分析,在酶的活性部位中含有一个或更多的羧基，这一类蛋白酶中研究最彻底的是胃蛋白酶。
酸性蛋白酶具有较好的耐酸性，目前用于工业化生产的酸性蛋白酶大多为霉菌酸性蛋白酶，此类酶的最适作用pH值为3.0左右，当pH值升高时，酸性蛋白酶的酶活会明显降低，且此类酶不耐热，当温度达到50℃以上时很不稳定，从而限制了酸性蛋白酶的应用范围。
基本性质酸性蛋白酶的最适PH从2左右(胃蛋白酶)到4左右应用1酿酒：酸性蛋白酶在酿酒的过程中起协同作用，具有溶解发酵原料，促进微生物繁殖，降解酵母菌体蛋白等多种功能。