פרוטאז K: תרכובת

האנזים התגלה לראשונה ב-1974 במיצוי מפטריה מהמין Tritirachium album. פרוטאז K יכול לפרק קרטין, ומכאן שמו.

פרוטאז K הוא חלבון המפרק קשר פפטידי של חלבונים אחרים. אתר הקישור של פרוטאז K מכיל חומצות אמינו הידרופוביות (אליפטיות, ארומטיות וכו'), ולכן חומצות אמינו אלה נקשרות אליו חזק יותר. כיוון שחומצות אמינו אלה נקשרות אל אתר הקישור חזק יותר, החלבון מפרק בעיקר קשרים פפטידיים שנמצאים אחרי חומצות אמינו הידרופוביות. האתר הפעיל של החלבון מורכב מחומצות האמינו חומצה אספרטית, היסטידין, סרין וציסטאין. החלבון קושר שני יונים של סידן, המייצבים אותו. אתרי הקשירה לסידן ממוקמים בסמוך לאתר הפעיל של החלבון, אך אינם מעורבים במנגון הזירוז. עם זאת, הוצאה של יוני הסידן גורמת לירידה של 80% בפעילות החלבון.

פרוטאז K משמש את הביולוגיה המולקולרית לצורך פירוק חלבונים וכן לניקוי ולבידוד חומצת גרעין. הוספת האנזים לתמיסה ממנה רוצים לבודד חומצות גרעין גורמת לפירוק הנוקלאזות, שאחרת עלולות לפרק את ה-DNA או את ה-RNA, וכך ניתן לבודד את חומצות הגרעין. כמו כן, משמש פרוטאז K לפירוק חלבונים אחרי שבירה של תא.

אחת התכונות המייחדות את פרוטאז K היא עמידותו. פרוטאז זה פעיל בטווח רחב של pH, בין 4–12, כאשר הפעילות המיטבית היא ב-pH 8.0. הוא הופך פעיל יותר בנוכחות של SDS ואוראה, משום שהפרוטאז עמיד בפניהם אך הללו גורמים לדנטורציה בחלבונים אחרים וכך הופכים אותם לנגישים יותר לפעולת הפירוק. כמו כן, העלאת הטמפרטורה ל-50–60 מעלות צלזיוס אף היא מגבירה את פעילות האנזים. תכונות אלה הופכות את החלבון לשימושי במיוחד משום שאפשר להשתמש בו גם בנוכחות ריאגנטים אחרים, העוזרים להפיכת החלבונים בתמיסה ללא פעילים.

• מידע על פרוטאז K באתר Worthington (באנגלית)
• מאמר על הפרוטאז שפורסם ב-European Journal of Biochemistry (באנגלית)