烟草蚀刻病毒蛋白酶Tobacco Etch Virus protease(),简称TEV蛋白酶,是来自烟草蚀刻病毒的高度序列特异性半胱氨酸蛋白酶。它是胰凝乳蛋白酶样蛋白酶PA家族的成员。由于其高序列特异性,它经常用于体外和体内融合蛋白的受控切割。
来源
烟草蚀刻病毒将其整个基因组编码为单一的大量多聚蛋白(350kDa)。这被三种蛋白酶切割成功能单元:P1蛋白酶(1个切割位点)、辅助组分蛋白酶(1个切割位点)和TEV蛋白酶(7个切割位点)。它由两个β桶和一个灵活的C末端尾部组成,并显示出与蛋白酶的糜蛋白酶超家族(PA 族,MEROPS 分类的 C4 家族)的结构同源性。(与许多其他病毒蛋白酶一样)。
用Asp-His-Cys三联体进行共价催化,在两个桶之间分开(β1上的Asp与β2上的His和Cys)。底物保持为β折叠,与桶之间的裂缝形成反平行相互作用,并与C端形成平行相互作用。因此,酶在底物周围形成结合隧道,侧链相互作用控制特异性。底物的残留物在切割位点之前标记为P6到P1,在切割位点之后标记为P1'。早期的工作还测量了一系列相似底物的切割,以表征蛋白酶对天然序列的特异性。
随后的研究使用从随机序列池中切割底物的测序来确定偏好模式。尽管ENLYFQ\S是最佳序列,但蛋白酶在一系列底物上或多或少都有活性(即显示出一些底物混杂)。最高切割是最接近共有EXLYΦQ\φ的序列,其中X是任何残基,Φ是任何大或中等疏水基,φ是任何小的疏水或极性残基。虽然这个序列是最优的,但如果序列的其余部分是最优的,那么在某些位置具有不利残基的序列仍然可以被切割。
尽管合理设计在改变蛋白酶特异性方面的成功有限,但定向进化已被用于在切割位点之前或之后改变首选残基。
然而,TEV蛋白酶作为生化工具确实有局限性。它很容易通过自切割(自溶)失活,尽管这可以通过内部切割位点的单个S219V突变来消除。单独表达的蛋白酶的溶解性也很差,但是已经进行了几次尝试以通过定向进化和计算设计来提高其溶解度。还表明,可以通过与麦芽糖结合蛋白融合来改善表达,该蛋白充当溶解度增强伙伴。
据报道,TEV蛋白酶在4°C时活性降低10倍。TEV蛋白酶在34°C以上的温度下会失去活性。
这种酶的分子量在25和27 kDa之间变化,具体取决于所使用的特定构建体。
参考文献
外部链接
- [https://www.uniprot.org/uniprot/P04517 TEV polyprotein on UniProt]
- [http://merops.sanger.ac.uk/cgi-bin/pepsum?id=C04.004 TEV protease on MEROPS]
- [http://mcl1.ncifcrf.gov/waugh_tech/faq/tev.pdf National Cancer Institute TEV FAQ]
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