2024年4月11日发(作者：)

丝氨酸蛋白酶抑制剂的研究进展

梁化亮

（生物与食品工程学院，江苏常熟 215500）

Progress on antimicrobial peptide

[摘要]

蛋白酶抑制剂（PIs）是一类能抑制蛋白酶水解酶的催化活性的蛋白或多

肽，广泛存在于生物体内，在许多生命活动过程中发挥必不可少的作用。根据活

性位点氨基酸种类不同可将蛋白酶抑制剂分为四大类型:丝氨酸蛋白酶抑制剂、

巯基蛋白酶抑制剂、天冬氨酸蛋白酶抑制剂和金属蛋白酶抑制剂。其中尤以丝氨

酸蛋白酶及其抑制剂在体内一些重要生理活动中起关键性的调控作用。其能对蛋

白酶活性进行精确调控，包括分子间蛋白降解，转录，细胞周期，细胞侵入，血

液凝固，细胞凋亡，纤维蛋白溶解作用，补体激活中所起的作用。

[关键词]

丝氨酸蛋白酶抑制剂 分类 临床应用 防御

1 丝氨酸蛋白酶抑制剂

免疫系统是由组织，细胞，效应分子构成，并逐渐进化形成用于阻挠病原微

生物的侵入攻击，限制它们扩散进入宿主内环境。这其中起到主要作用的是宿主

产生的蛋白酶抑制剂，广泛存在于生物体内的蛋白酶抑制剂在机体内与相应的蛋

白酶形成一个动态的系统，在生物体系以及一系列的生理过程中起着调控作用

[1]

，是生物体内免疫系统的重要组成部分。它不仅能使侵入体内的蛋白酶失活并

且能将其清除，使附着在宿主表面的病原细菌无法附着生存。其中丝氨酸蛋白酶

及其抑制剂在体内一些重要生理活动中起关键性的调控作用

[2]

。

丝氨酸蛋白酶抑制剂（serine protease inhibitor）泛指具有抑制丝氨酸

蛋白酶水解活性的一类物质，广泛存在于动物、植物、微生物体中

[3]

。在动物体

中，丝氨酸蛋白酶抑制剂是维持体内环境稳定的重要因素，一旦平衡失调即导致

多种疾病，任何影响其活性的因素也会造成严重的病理性疾病。它们最基本的功

能是防止不必要的蛋白水解，调节丝氨酸蛋白酶的水解平衡。作为调控物，丝氨

酸蛋白酶抑制剂参与机体免疫反应，对生物体内的血液凝固、补体形成、纤溶、

蛋白质折叠、细胞迁移、细胞分化、细胞基质重建、激素形成、激素转运、细胞

内蛋白水解、血压调节、肿瘤抑制以及病毒或寄生虫致病性的形成等许多重要的

生化反应和生理功能有重要的影响

[4]

。鉴于其重要的生理功能，丝氨酸蛋白酶抑

制剂一直倍受研究者的关注，目前已分离得到多种天然丝氨酸蛋白酶抑制剂，同

时如何将其更好地应用于食品、医药领域也成为近来研究热点。

1.1 丝氨酸蛋白酶抑制剂分类

目前，典型的丝氨酸蛋白酶抑制剂基于其序列、拓扑结构及功能的相似性，

至少可分为18个家族

[5]

，如表1－1所示。不同家族抑制剂的空间结构也不同。

通常这类抑制剂是β片层或混合了α螺旋和β片层的蛋白质，也可能是α螺旋或

富含二硫键的不规则蛋白质。但它们都拥有规范的反应活性位点环的构象，从而

使这些非相关的蛋白质具有相似的生物学功能

[6]

。因此典型的丝氨酸蛋白酶抑制

剂最明确最广泛地代表了蛋白质的趋同进化。

1.2 Serpins

Serpins是一类分子量较大的丝氨酸蛋白酶抑制剂超家族，氨基酸残基数为