响应面法分析玉米半胱氨酸蛋白酶活性影响因素*

陈方奇，刘回民，郑明珠，靳　松，刘景圣

(1 吉林农业大学食品科学与工程学院，吉林　长春　130118；2 小麦和玉米深加工国家工程实验室，吉林　长春　130118；3 吉林农业大学生命科学学院，吉林　长春　130118)



科学实验

响应面法分析玉米半胱氨酸蛋白酶活性影响因素*

陈方奇1,2，刘回民2,3，郑明珠1,2，靳松1，刘景圣1,2

(1 吉林农业大学食品科学与工程学院，吉林长春130118；2 小麦和玉米深加工国家工程实验室，吉林长春130118；3 吉林农业大学生命科学学院，吉林长春130118)

玉米半胱氨酸蛋白酶(zea mays Cysteine Protease)是一类重要的蛋白水解酶，为了研究玉米半胱氨酸蛋白酶酶学性质，用重组毕赤酵母表达玉米半胱氨酸蛋白酶，以玉米半胱氨酸蛋白酶的相对酶活力为指标，采用响应面法分析pH、温度、MgCl2浓度对该酶活性的影响。结果表明，当pH 5.95，温度55.89 ℃，MgCl2浓度6.08 mM，预测的相对酶活力为166.78%，实测值为167.13%。模型合理，有参考价值。

玉米半胱氨酸蛋白酶；发酵；响应面法；酶活

半胱氨酸蛋白酶是以Cys-His-Asn/Glu氨基酸序列为活性中心的一类酶，广泛分布于从病毒至脊椎动物的生物体中[1-2]。半胱氨酸蛋白酶是植物体内重要的蛋白水解酶，参与多种生理过程[3-7]。该酶的最适温度和pH和稳定性具有满足食品工业和医药行业运用的先天优势[8-9]。

玉米不仅是重要的粮食作物，也是燃料、医药等领域的重要原料[10-13]。研究玉米中的半胱氨酸蛋白酶具有重要的实际意义。玉米半胱氨酸蛋白酶(zmCP1)属于C1家族，常以酶源的形式存在并以外切酶为主。其中10～26 个氨基酸残基组成的酶前体，结合到内质网后，通过分子内或分子间蛋白水解而激活，其它C1家族半胱氨酸蛋白酶(木瓜蛋白酶、猕猴桃素、组织蛋白酶B)尽管与zmCP1的一级结构和二级结构具有很高的同源性，但在酶学性质上有很大差别[2]。……