Enzyme protease xúc tác quá trình thủy phân liên kết peptit (-CO-NH-) trong phân tử protein, polypeptit đến sản phẩm cuối cùng là các axit amin.
Protease là enzyme thủy phân liên kết peptit của phân tử protein. Enzyme protease đƣợc phân thành hai dạng endoprotease và exoprotease.
19
Enzyme endoprotease tác động ở giữa mạch protein, cắt mạch protein thành những khúc nhỏ hơn, thao tác này cho ra 2 peptit. Enzyme endoprotease hay đƣợc sử dụng để thủy phân protein thực phẩm do tính chuyên nghiệp rộng rãi của nó.
Enzyme exoprotease thủy phân liên kết peptit ở đầu mạch protein.
Dựa vào vị trí tác động trên mạch polypeptit, exopeptidase đƣợc phân chia thành hai loại:
Aminopeptidase: xúc tác thủy phân liên kết peptit ở đầu N tự do của chuỗi polypeptit để giải phóng ra một axit amin.
Carboxypeptidase: xúc tác thủy phân liên kết peptit ở đầu C của chuỗi polypeptit và giải phóng ra một axit amin.
- Dựa vào động học của cơ chế xúc tác, endopeptidase đƣợc chia thành bốn nhóm: Serin proteinnase: là những proteinase chứa nhóm –OH của gốc serine trong trung tâm hoạt động và có vai trò đặc biệt quan trọng đối với hoạt động xúc tác của enzyme. Nhóm này bao gồm hai nhóm nhỏ: chymotrypsin và subtilisin. Nhóm chymotrypsin bao gồm các enzyme động vật nhƣ: chymotrypsin, trysin, elastase.
Nhóm subtilisin bao gồm hai loại enzyme vi khuẩn nhƣ Subtilisin Carlsberg, Subtilisin BPN. Các serine proteinase thƣờng hoạt động mạnh ở vùng kiềm tính và thể hiện tính đặc hiệu cơ chất tƣơng đối rộng.
Cystein proteinase: Các proteinase chứa nhóm –SH trong trung tâm hoạt động. Cystein proteinase bao gồm các proteinase thực vật nhƣ papayin, bromelin, một vài protein động vật và proteinase ký sinh trùng. Các cystein proteinase thƣờng hoạt động ở vùng pH trung tính, có đặc hiệu cơ chất rộng.
Aspartic proteinase: Hầu hết các aspartic proteinase thuộc nhóm pepsin. Nhóm pepsin bao gồm các enzyme tiêu hóa nhƣ: pepsin, chymosin, cathepsin, rennin. Các aspartic proteinase có chứa nhóm carboxyl trong trung tâm hoạt động và thƣờng hoạt động mạnh ở pH trung tính.
Metallo proteinase: Metallo proteinase là nhóm proteinase đƣợc tìm thấy ở vi khuẩn, nấm mốc cũng nhƣ các vi sinh vật cao hơn. Các metallo proteinase thƣờng hoạt động vùng pH trung tính và hoạt độ giảm mạnh dƣới tác dụng của EDTA
Protease acid: pH = 2-4 Protease trung tính: pH = 7 -8 Protease kiềm: pH = 9 – 11