アルカリプロテアーゼ

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アルカリプロテアーゼは、アルカリ条件下でタンパク質のペプチド結合を加水分解できる酵素を指し、最適pHは9〜11の範囲です。これは、洗剤、食品、医療、醸造、絹、鞣しおよびその他の産業で広く使用されています。

図1. アルカリプロテアーゼのタンパク質構造。

導入

アルカリプロテアーゼは、セリンプロテアーゼとも呼ばれます。一般的なものは2つあり、一つはNovoプロテアーゼ、もう一つはCarsbergプロテアーゼです。両者の特性と構造は類似しています。275および274のアミノ酸残基を含み、ポリペプチド鎖で構成されています。pH 6〜10で安定しており、6未満または11を超えると迅速に不活性化します。その活性中心にはセリンが含まれているため、セリンプロテアーゼと呼ばれます。ペプチド結合を加水分解するだけでなく、アミド結合、エステル結合、トランスエステル化およびトランスペプチドの加水分解機能も持っています。酵素の特異性により、タンパク質のみを加水分解し、デンプン、脂肪およびその他の物質は加水分解できません。外観は一般的に粉末状であり、一部は微小球体です。

出所

アルカリプロテアーゼの主な出所は微生物抽出です。バチルスが研究と応用の主な源であり、バチルス・サブチリスが最も多いです。他にもストレプトマイセスなどの少数の種があります。天然株の生産能力、酵素活性、および安定性は、産業生産の要件を満たさないことがよくあります。株を選別し改善する必要があります。一般的に使用される方法には、突然変異誘発、遺伝子工学、タンパク質工学、および胞子熱処理が含まれます。主な目標は、酵素活性、安定性（温度およびアルカリ耐性）、抗酸化および抗キレート特性を向上させることです。

使用

主な分野：洗剤、鞣し、絹、飼料、医療、食品、環境保護など。

その応用は主にタンパク質ペプチド結合を加水分解する機能に関連しています。生産と生活の中で、いくつかの主な要件があります：

• 複雑な高分子タンパク質構造を単純な小分子ペプチド鎖またはアミノ酸に変換し、食品、洗剤、飼料などの分野で吸収または洗浄しやすくします。
• タンパク質構造を部分的に破壊し、材料成分を分離します。これは、皮革や絹などのタンパク質が豊富な材料を処理する際に非常に効果的です。
• 環境汚染物質の分解を促進し、環境保護の分野で使用されます。
• プロテアーゼは加水分解反応を触媒するだけでなく、逆反応も触媒でき、高い活性と特異性を持ち、製薬業界における特定の分子の生産ニーズに非常に適しています。

応用

• 大豆ポリペプチドおよび大豆リン脂質機能性食品におけるアルカリプロテアーゼの応用

大豆タンパク質（分離大豆タンパク質または大豆タンパク質濃縮物など）は、大豆ペプチドに加水分解され、大豆タンパク質の溶解性および機能特性を改善します。これは、飲料、乳製品、高齢者および乳児向けの食品のためのタンパク質補助剤および栄養補助剤として使用できます。

• 皮革産業におけるアルカリプロテアーゼの応用

アルカリプロテアーゼは脱毛剤の製造に使用できます。鞣された皮革はきれいに脱毛され、繊細な模様が明確で、明らかな損傷がなく、細かく明るい孔があります。

• 医薬品原料の抽出におけるアルカリプロテアーゼの応用

アルカリプロテアーゼはヘパリンおよびコンドロイチン硫酸の抽出に使用できます。