如何选择合适的蛋白酶抑制剂[选择宝典]

【字体: 时间:2015年12月15日 来源:生物通

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  即使蛋白酶对细胞功能很重要,但你也有不想见到它们的时候。比如,在纯化蛋白质的时候,你可不想让蛋白酶大肆吞噬你的目标蛋白吧,特别是低丰度蛋白。如今,市场上有多种蛋白酶抑制剂可供选择,帮助你在必要时停止蛋白酶的活性。

即使蛋白酶对细胞功能很重要,但你也有不想见到它们的时候。比如,在纯化蛋白质的时候,你可不想让蛋白酶大肆吞噬你的目标蛋白吧,特别是低丰度蛋白。如今,市场上有多种蛋白酶抑制剂可供选择,帮助你在必要时停止蛋白酶的活性。

为了对付细胞和组织样品中存在的各种蛋白酶,抑制剂的选择也在不断增加。目前,主要有四种类型的蛋白酶,根据他们活性位点中的氨基酸命名:丝氨酸蛋白酶、半胱氨酸蛋白酶、天冬氨酸蛋白酶和金属蛋白酶。蛋白酶抑制剂可以特异针对一种蛋白酶,也可以是广谱的。

人们通常根据抑制剂作用的蛋白酶类型,以及它们可逆或不可逆,对蛋白酶抑制剂进行分类。如何选择和使用?这似乎是一个难题,光看名字就已经让人头晕了。下面让我们来听听专业人士的建议。

从鸡尾酒开始

蛋白酶抑制剂的选择,取决于每个用户的个性化实验,不过对于裂解细胞或匀浆组织的应用,抑制剂混合物(或者说鸡尾酒)通常是个比较保险的选择,可阻断不同的蛋白酶。Abbexa最畅销的抑制剂就是两种混合物:Protease Inhibitor Cocktail Multipurpose以及Protease, Phosphatase & PMSF;这两者都适用于裂解液。“它们普遍适用,适合许多样品,无论是新鲜还是FFPE组织,抑或不同的物种,”Abbexa的经理Sabrina Calabressi谈道。

若研究人员希望保留目的蛋白,同时维持细胞健康,默克密理博的高级经理Chandra Mohan也建议使用抑制剂混合物。她建议选择针对四种蛋白酶的抑制剂,如默克密理博的Protease Inhibitor Cocktail III。它可抑制哺乳动物细胞和组织中的天冬氨酸、半胱氨酸和丝氨酸蛋白酶以及氨肽酶。

有时,不那么特异的抑制剂似乎是个更好的选择。“在裂解细胞或制备组织匀浆液时,最好使用具有广谱特异性的抑制剂,”Mohan说。“它们应当快速反应,与蛋白酶不可逆结合,并在蛋白纯化后轻松去除。”

尽管如此,选择困难症还是围绕着你。Abbexa认为,尝试不同的类型是供应商的责任,而不是研究人员的。这家公司建议你和供应商交流,让他们将利用自己的专业知识来帮你选择。通常,Abbexa在了解研究人员的特定分析、样品类型和应用之后,才推荐最佳的抑制剂。


考虑作用机制

对于某些类型的实验,你也许要在更小的范围内搜索抑制剂。根据Mohan的建议,你需要先确定阻断的是哪种类型的蛋白酶,然后再选择合适的抑制剂。因为不同的抑制剂有不同的作用机制。

“蛋白酶抑制剂可能是可逆的,也可能是不可逆的,它们通过空间位阻来防止底物靠近活性位点,”Mohan说。其他抑制剂可能通过修饰蛋白酶活性位点的氨基酸来发挥作用。“比如,PMSF可让丝氨酸蛋白酶失活,它与活性丝氨酸发生反应,其中氯甲基酮衍生物与活性位点中的催化三联体反应,”Mohan谈道。

先广泛,后具体

如今,抑制剂用在各种各样的应用中,这也是人们需要谨慎选择的一个原因。“下游的处理和分析,将决定蛋白酶抑制剂的选择和使用,”Sigma-Aldrich的市场部经理Robert Gates谈道。例如,他补充说,“液相蛋白质组分析(如血清)可能需要蛋白酶的立即抑制,因为它们会水解低丰度的目标蛋白。”

事实上,目前有这么多类型的抑制剂,将它们分门别类还真是很困难。在选择蛋白酶抑制剂时,Gates建议从广泛的开始,然后不断缩小范围。“第一步可能是尝试预先配置的鸡尾酒,比如Sigma-Aldrich的P8340,专为哺乳动物的组织而设计的,”他说。“如果蛋白水解仍然存在,可以采取针对特定组织和蛋白的方法。”

当然,各家公司仍在不断开发抑制剂,以满足科学家不断变化的需求。罗氏、Sigma-Aldrich、Abcam、赛默飞世尔、默克密理博、Promega等都在网站上提供资源,指导研究人员做出更好的选择。

“我们的MS-Safe抑制剂混合物避免了PMSF和AEBSF抑制剂对蛋白的修饰,也解决了磷酸酶的抑制,”Gates说。“在理想情况下,以后我们向样品中添加一种混合物,就能停止所有的蛋白水解,并且通过抑制磷酸酶、激酶、糖基转移酶和糖苷酶的活性,冻结翻译后的修饰。”

我们是否能使用更少的抑制剂来抑制更多的蛋白酶,这还有待观察。不过,在这么多的选择中,你肯定能找到一种有效的蛋白酶抑制剂,这是毫无疑问的。

(作者:Caitlin Smith / 生物通编译)

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