เปปติเดส S8 ที่เกี่ยวข้องกับซับทิลิซิน
S8 + I9 (ด้านล่างขวา), Bacillus subtilis ( PDB : 2pmw ​)
ตัวระบุ
เครื่องหมาย	เปปติเดส_เอส8
พีแฟม	PF00082
อินเตอร์โปร	IPR015500
โปรไซต์	PDOC00125
แคท	1cse
สโคป2	1cse / SCOPe / SUPFAM
ซีดีดี	ซีดี07477
โครงสร้างโปรตีนที่มีอยู่: พีดีบี   IPR015500 PF00082 ( ECOD ; PDBsum )   อัลฟาโฟลด์ IPR015500 PF00082

ซับทิลิซิน บีพีเอ็น'
โครงสร้างผลึกของโดเมนซับทิลิซิน S8 [ 1 ]
ตัวระบุ
สิ่งมีชีวิต	แบคทีเรียอะไมโลลิควิฟาเซียนส์
เครื่องหมาย	เมษายน
หมายเลข CAS	9014-01-1
เอนเทรซ	5712479
พีดีบี	1st2 โครงสร้างเพิ่มเติม
ยูนิโปรท	พี00782
ข้อมูลอื่นๆ
หมายเลข EC	3.4.21.62
ค้นหา โครงสร้าง แบบจำลองสวิส โดเมน อินเตอร์โปร
GO:0004252

ซับทิลิซินเป็นโปรตีเอส ( เอนไซม์ย่อยโปรตีน ) ที่ได้มาจากแบคทีเรียBacillus subtilis ในตอนแรก ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]}

ซับทิลิซินเป็นเอนไซม์ ใน กลุ่ม ซับทิเลส ซึ่งเป็น กลุ่มของ เซรินโปรตีเอส ที่เช่นเดียวกับเซรินโปรตีเอสทั้งหมด จะเริ่มต้นการโจมตี แบบนิวคลีโอฟิลิกบน พันธะ เปปไทด์ (อะไมด์) ผ่าน ทาง หมู่ เซริน ที่บริเวณออกฤทธิ์ ซับ ทิลิซินโดยทั่วไปมีน้ำหนักโมเลกุล 27 กิโลดาลตัน สามารถสกัดได้จากแบคทีเรียในดิน บางชนิด เช่นBacillus amyloliquefaciensซึ่งมีการหลั่งซับทิลิซินออกมาในปริมาณมาก

"ซับทิลิซิน" ไม่ได้หมายถึงโปรตีนตัวเดียว แต่หมายถึงกลุ่มย่อย ทั้งหมด ภายใต้ซับทิเลสซึ่งประกอบด้วยซับทิลิซินแบบคลาสสิก กลุ่มย่อยนี้สามารถแบ่งออกเป็นสี่กลุ่มย่อยเพิ่มเติม ได้แก่ "ซับทิลิซินแท้" (ซึ่งประกอบด้วยสมาชิกแบบคลาสสิก) "ซับทิลิซินอัลคาไลน์สูง" "ซับทิลิซินภายในเซลล์" และ "ซับทิลิซินระดับกลางทางวิวัฒนาการ" (PIS) ^{[ 9 ] [ 10 ]}ซับทิลิซินที่น่าสนใจ ได้แก่:

ชื่ออื่นๆ ที่ไม่ใช่เชิงพาณิชย์ ได้แก่ALK-enzyme , bacillopeptidase , Bacillus subtilis alkaline proteinase , colistinase , genenase I , protease XXVII , subtilopeptidase , kazusase , protease VIII , protin A 3L , protease S

ชื่อทางการค้าอื่นๆ ที่ยังไม่ทราบโครงสร้างโมเลกุล ได้แก่SP 266 , orientase 10B (HBI Enzymes), Progress (Novozyme), Liquanase (Novozyme)

โครงสร้างของซับทิลิซินได้รับการกำหนดโดยวิธีการเอกซ์เรย์คริสตัลโลกราฟี รูปแบบที่สมบูรณ์แล้วเป็นโปรตีนทรงกลมที่ มีกรดอะมิโน 275 ตัว ประกอบด้วยอัลฟาเฮลิกซ์ หลายอัน และเบต้าชีท ขนาดใหญ่ ปลาย ด้าน N-terminal มีโดเมนโปรเปปไทด์ I9 ( InterPro :  IPR010259 ) ซึ่งช่วยในการพับตัวของซับทิลิซิน การกำจัดโดเมนด้วยเอนไซม์โปรตีเอสจะทำให้เอนไซม์ทำงานได้ โครงสร้างของมันไม่เกี่ยวข้องกับ กลุ่ม ไคโมทริปซินของเซรินโปรตีเอส แต่ใช้ไตรแอดเร่งปฏิกิริยา ชนิดเดียวกัน ในบริเวณออกฤทธิ์ทำให้มันเป็นตัวอย่างคลาสสิกของวิวัฒนาการแบบลู่เข้า

บริเวณเร่งปฏิกิริยาประกอบด้วยเครือข่ายการถ่ายทอดประจุที่เกี่ยวข้องกับ Asp-32, His-64 และ Ser-221 ซึ่งจัดเรียงอยู่ในกลุ่มเร่งปฏิกิริยาแบบสามตัว เครือข่ายการถ่ายทอดประจุทำงานดังนี้: หมู่คาร์บอกซิเลตของ Asp-32 สร้างพันธะไฮโดรเจนกับโปรตอนที่เชื่อมต่อกับไนโตรเจนบน วงแหวน อิมิดาโซล ของ His-64 ซึ่งเป็นไปได้เพราะ Asp มีประจุลบที่ค่าpH ทางสรีรวิทยา ไนโตรเจนอีกตัวบน His-64 สร้างพันธะไฮโดรเจนกับโปรตอน OH ของ Ser-221 ปฏิกิริยาสุดท้ายนี้ส่งผลให้เกิดการแยกประจุของ OH โดยอะตอมออกซิเจนมีคุณสมบัติเป็นนิวคลีโอฟิลมากกว่า ทำให้ Ser-221 สามารถเข้าโจมตีสารตั้งต้นที่เข้ามา (เช่น พันธะเปปไทด์) โดยได้รับการช่วยเหลือจากหมู่คาร์บอกซีอะไมด์ของ Asn-155 ที่อยู่ใกล้เคียง

แม้ว่า Asp-32, His-64 และ Ser-221 จะอยู่ห่างกันในลำดับ แต่พวกมันก็มาบรรจบกันในโครงสร้างสามมิติเพื่อสร้างบริเวณออกฤทธิ์

โดยสรุปแล้ว ปฏิสัมพันธ์ที่อธิบายไว้ข้างต้น Ser-221 ทำหน้าที่เป็นนิวคลีโอไฟล์และตัดพันธะเปปไทด์ด้วยอะตอมออกซิเจนที่มีประจุลบบางส่วน ซึ่งเป็นไปได้เนื่องจากลักษณะของไซต์ถ่ายทอดประจุของซับทิลิซิน^{[ 15 ] [ 16 ]}

ในชีววิทยาระดับโมเลกุล โดยใช้แบคทีเรีย B. subtilisเป็นสิ่งมีชีวิตต้นแบบยีนที่เข้ารหัสซับทิลิซิน ( aprE ) มักเป็นยีนตัวเลือกที่สองรองจากamyEสำหรับการรวมโครงสร้างรีพอร์เตอร์เข้าไป เนื่องจากไม่จำเป็นต่อการดำรงชีวิต

ซับทิลิซิน ที่ได้รับการดัดแปลงทางโปรตีนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ (เอนไซม์ดั้งเดิมจะถูกทำลายได้ง่ายด้วยผงซักฟอกและอุณหภูมิสูง) และยังเรียกว่าสารขจัดคราบ เช่น ในผงซักฟอกซักผ้า^{[ 17 ]} และน้ำยาล้างจานเครื่องสำอางการแปรรูปอาหาร^{[ 18 ]}ผลิตภัณฑ์ดูแลผิว น้ำยาทำความสะอาด คอนแทคเลนส์และสำหรับการวิจัยในเคมีอินทรีย์ สังเคราะห์

ผู้คนอาจได้รับสารซับทิลิซินในที่ทำงานโดยการหายใจเข้าไป กลืนกิน สัมผัสทางผิวหนัง และสัมผัสทางตาสถาบันแห่งชาติเพื่อความปลอดภัยและสุขภาพในการทำงาน (NIOSH) ได้กำหนดขีดจำกัดการสัมผัสที่แนะนำ (REL) ไว้ที่ 60 ng/m³ ^ในช่วงเวลา 60 นาที^{[ 19 ]}

ซับทิลิซินสามารถทำให้เกิด "โรคหอบหืดจากสารซักฟอกเอนไซม์" ได้ ผู้ที่ไวต่อซับทิลิซิน (อัลคาเลส) มักจะแพ้แบคทีเรีย Bacillus subtilis ด้วยเช่นกัน^{[ 20 ]}

• เคราติเนส