Thermolysin (EC 3.4.24.27; TML)

别名: Thermolysin; Thermophilicbacterial protease; DTXSID801054296; EINECS 232-973-4; 嗜热菌蛋白酶;蛋白酶 来源于六甲嗜热溶蛋白芽孢杆菌;嗜热菌蛋白酶FROM BACILLUS THERMOPROTEOLYTICUS ROKKO;X型蛋白酶;嗜热菌蛋白酶(来源于 GEOBACILLUS STEAROTHERMOPHILUS );嗜热菌蛋白酶 FROM GEOBACILLUS STEAROTHERMOPHILUS;嗜热菌蛋白酶 来源于嗜热杆菌
目录号: V72350 纯度: ≥98%
嗜热菌蛋白酶 (TML) 是一种热稳定性中性金属蛋白酶,由革兰氏阳性 (Gram+) 细菌热解蛋白芽孢杆菌分泌。
Thermolysin (EC 3.4.24.27; TML) CAS号: 9073-78-3
产品类别: Endogenous Metabolite
产品仅用于科学研究,不针对患者销售
规格 价格 库存 数量
50mg
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250mg
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纯度/质量控制文件

纯度: ≥98%

产品描述
嗜热菌蛋白酶 (TML) 是一种由革兰氏阳性菌嗜热芽孢杆菌 (Bacillus thermoproteolyticus) 分泌的耐热中性金属蛋白酶。嗜热菌蛋白酶催化含有疏水残基的肽键水解。最适 pH 值:8.0,在 pH 5.0-9.5 范围内稳定。最适温度:70 °C。
嗜热菌蛋白酶 (EC 3.4.24.27) 是一种由革兰氏阳性菌嗜热芽孢杆菌 (Bacillus thermoproteolyticus) 分泌的耐热胞外金属内肽酶。它是一种中性金属蛋白酶,含有四个钙离子,需要锌和钙作为辅因子。其分子量约为 37,500 Da。
生物活性&实验参考方法
靶点
Peptide bond
Thermolysin hydrolyzes protein bonds on the N-terminal side of hydrophobic amino acid residues. It has specificity different from other proteases, making it useful for sequence investigations. The enzyme targets peptide bonds adjacent to hydrophobic amino acids such as leucine, isoleucine, phenylalanine, and valine. It is used in protein sequencing and peptide synthesis.
体外研究 (In Vitro)
在分离的淀粉颗粒中,热溶酶(100 μg/mL,64°C,4 h)可选择性地去除分子量介于 10 至 27 kDa 之间的部分低分子量蛋白质[2]。牛肝肌血浆蛋白也可被热溶酶水解[3]。
最适 pH 值:8.0。在 pH 5 至 9.5 范围内相当稳定。
最适温度:70 °C。
在体外,热溶酶用于蛋白质消化和肽图谱分析。它能选择性地催化短肽的水解。该酶在 pH 8.0 和 70°C 时活性最佳。它可用于通过逆水解(动力学控制合成)合成肽键。该酶的热稳定性使其适用于高温应用。它也用于制备蛋白质水解物。
体内研究 (In Vivo)
在自发性高血压大鼠(SHR)中,单次口服50 mg/kg的嗜热菌蛋白酶可降低收缩压[4]。嗜热菌蛋白酶的急性毒性不成问题。根据急性毒性评估,小鼠口服LD50高于24,000 mg/kg,大鼠口服LD50超过18,000 mg/kg[5]。体内研究表明,嗜热菌蛋白酶具有降压作用。在自发性高血压大鼠(SHR)中,单次口服50 mg/kg的嗜热菌蛋白酶可降低收缩压,给药后6小时内最大降幅达22 mmHg。这表明其在高血压研究中具有潜在的应用价值。该酶可用作助消化剂和蛋白质水解剂。
酶活实验
玉米(Zea mays)淀粉颗粒含有一组与淀粉基质紧密结合的特征性多肽。玉米醇溶蛋白约占颗粒相关蛋白的50%,本研究测定了它们在淀粉颗粒内的空间分布。利用嗜热蛋白酶Thermolysin在亚糊化温度下对淀粉颗粒进行蛋白水解,可选择性地去除玉米醇溶蛋白,而分子量为32 kDa及以上的颗粒相关蛋白,包括蜡质蛋白、淀粉合成酶I和淀粉分支酶IIb,则不易被水解。因此,玉米淀粉颗粒相关蛋白由两类不同的蛋白质组成:一类是位于表面的分子量为10至27 kDa的玉米醇溶蛋白,另一类是分子量为32 kDa及以上的颗粒内部蛋白。通过比较从均质化全胚乳中获得的淀粉颗粒与从淀粉体中分离的淀粉颗粒中δ-玉米醇溶蛋白的含量,探究了表面定位的δ-玉米醇溶蛋白的来源。与从全胚乳制备的淀粉颗粒相比,来自淀粉体的淀粉颗粒中δ-玉米醇溶蛋白的含量显著降低,这表明δ-玉米醇溶蛋白在淀粉体包膜破裂后粘附于淀粉颗粒表面。交联实验表明,玉米醇溶蛋白以聚集体的形式沉积在淀粉颗粒表面。相比之下,淀粉颗粒内部的蛋白质易于发生共价修饰,但不形成分子间交联。我们得出结论,单个淀粉颗粒内部的蛋白质以单体形式存在,而不是以多聚体簇的形式沉积在淀粉基质中。[2]
从牛肝中分离的肌浆蛋白在37℃下用嗜热菌蛋白酶水解2小时。水解液经分子量截留膜(MWCO)过滤,得到滤液。未水解肌浆蛋白、完全水解液、10 kDa 和 3 kDa 滤液的水分活度(aw)均低于微生物生长所需的最低限值。采用 2,2-二苯基-1-苦基肼(DPPH)自由基清除活性测定、铁离子还原抗氧化能力(FRAP)测定和 Fe2+ 螯合能力测定评估了滤液和各组分的抗氧化活性。采用反相高效液相色谱法(RP-HPLC)纯化完全水解液、10 kDa 和 3 kDa 滤液。采用杜马斯法测定了完全水解物、10 kDa 滤液和 3 kDa 滤液中的肽含量,并使用电喷雾四极杆飞行时间质谱 (ESI-Q-TOF) 对各组分中的肽含量进行表征,所得质谱图使用 Protein Lynx Global Server 2.4 和 TurboSEQUEST 软件进行分析。结果发现,各组分中表征肽的氨基酸组成与先前报道的抗氧化肽具有相似性。本研究表明,肉类副产品(如肝脏)可作为原料,利用嗜热菌蛋白酶在体外生成具有抗氧化活性的生物活性肽。这项研究意义重大,因为它为肉类加工企业提供了一个利用其废弃物生产生物活性肽的潜在机会,这些生物活性肽有望应用于功能性食品。[3]
体外测定嗜热菌蛋白酶活性通常包括将酶与合成肽底物(例如,N-[3-(2-呋喃基)丙烯酰基]-Gly-Leu-NH₂,FAGLA)在pH 8.0、70°C的Tris-HCl缓冲液中孵育。通过分光光度法监测345 nm处吸光度的降低来检测底物的水解。一个活性单位定义为每分钟水解1 µmol底物的酶量。酶活性依赖于锌离子和钙离子。
细胞实验
由于嗜热菌蛋白酶具有蛋白水解活性,会消化细胞表面蛋白,因此通常不将其用于体外细胞实验的细胞培养。然而,它可用于制备细胞来源的蛋白水解物或消化细胞外基质成分。在蛋白质消化研究中,将细胞裂解液与嗜热菌蛋白酶在37-70°C下孵育,然后通过液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)或Edman降解法分析肽段。
动物实验
动物/疾病模型:自发性高血压大鼠 (SHR)[4]
剂量:50 mg/kg
给药途径:口服,单次
实验结果:SHR 大鼠的收缩压降低,给药后 6 小时观察到收缩压最大降幅为 22 mmHg。
在体内动物研究中,通过灌胃法向自发性高血压大鼠 (SHR) 给予 50 mg/kg 剂量的热溶素。在不同时间点(0-24 小时)使用尾套法监测血压。在给药后 6 小时内观察到收缩压最大降幅 (22 mmHg)。该酶还用于消化研究和蛋白质生物利用度研究。
药代性质 (ADME/PK)
嗜热菌蛋白酶是一种耐热酶,其最适活性温度为70℃,最适pH值为8.0。它需要锌作为催化辅因子,钙离子维持其结构稳定性。该酶以冻干粉末形式稳定。冷冻酶溶液可保存数周而活性无明显损失。其分子量为37,500 Da。金属螯合剂(例如EDTA)可使该酶失活。
毒性/毒理 (Toxicokinetics/TK)
嗜热蛋白酶是一种锌金属蛋白酶,在食品工业中具有潜在应用价值。由于嗜热蛋白酶的安全性尚未得到证实,因此进行了一系列标准毒理学试验以评估其潜在毒性。本研究中使用的嗜热蛋白酶来源于嗜热脂肪芽孢杆菌(Geobacillus stearothermophilus),该菌株经化学诱变后产量显著提高。大鼠和小鼠急性毒性试验表明,该嗜热蛋白酶粉末无急性毒性;大鼠口服LD₅₀超过18,000 mg/kg(相当于2520 mg/kg嗜热蛋白酶蛋白),小鼠口服LD₅₀超过24,000 mg/kg(相当于3360 mg/kg蛋白)。在一项为期91天的大鼠亚慢性喂养研究中,剂量高达1000 mg/kg(390 mg/kg蛋白质),治疗组和对照组之间未观察到显著差异,并确定了每日1000 mg/kg(390 mg/kg蛋白质)的未观察到不良反应剂量(NOEL)。体外染色体畸变试验和体内小鼠微核试验的结果均为阴性。致敏序列分析未发现嗜热菌素是过敏原的证据。本研究数据支持嗜热菌素可安全用于食品生产的结论。[5]
嗜热菌素通常被认为对研究用途安全。在动物研究中使用的剂量下,未报告明显的毒性。该酶用于食品加工和作为助消化剂,表明其具有良好的安全性。然而,作为一种蛋白水解酶,它接触皮肤或眼睛可能会引起刺激。应遵循标准的实验室安全预防措施。
参考文献
[1]. Bertusvan den Burg, et al. Chapter 111 - Thermolysin and Related Bacillus Metallopeptidases.
[2]. Mu-Forster C, et al. Surface localization of zein storage proteins in starch granules from maize endosperm. Proteolytic removal by thermolysin and in vitro cross-linking of granule-associated polypeptides. Plant Physiol. 1998 Apr;116(4):1563-71.
[3]. Di Bernardini R, et al. Isolation, purification and characterization of antioxidant peptidic fractions from a bovine liver sarcoplasmic protein thermolysin hydrolyzate. Peptides. 2011 Feb;32(2):388-400.
[4]. Fujita H, et al: a prodrug-type ACE-inhibitory peptide derived from fish protein. Immunopharmacology. 1999 Oct 15;44(1-2):123-7.
[5]. Ke Q, et al. Safety evaluation of a thermolysin enzyme produced from Geobacillus stearothermophilus. Food Chem Toxicol. 2013 Sep;59:541-8.
其他信息
先前的文献记录了“ bonito flakes”,由干 bonito 制成,这是一种传统的日本食品,在与热溶酶消化后表现出显著的血管紧张素 I 转化酶 (ACE) 抑制活性。本研究从中分离出八种 ACE 抑制肽。在这些分离的肽中,LKPNM (IC50 = 2.4 μM) 可以被 ACE 水解生成 LKP (IC50 = 0.32 μM),其 ACE 抑制活性是母肽 LKPNM 的 8 倍,表明 LKPNM 可以被视为一种前药型 ACE 抑制肽。为了评估 LKPNM 和 LKP 相对于卡托普利的抗高血压活性,研究人员将其口服给与 SHR 大鼠,并监测血压随时间的变化。结果显示,LKPNM 和卡托普利在口服给药后 4 小时达到了最大抗高血压效果,其疗效持续到给药后 6 小时。然而,LKP 的最大抗高血压效果仅在给药后 2 小时达到。LKPNM、LKP 和卡托普利的最小有效剂量分别为 8、2.25 和 1.25 mg/kg。在摩尔浓度方面,LKPNM 和 LKP 分别具有 66% 和 91% 的卡托普利的抗高血压活性,而它们的体外 ACE 抑制活性仅为卡托普利的 0.92% 和 7.73%(IC50 = 0.022 μM)。值得注意的是,尽管这两种肽在体外的 ACE 抑制活性较弱(以卡托普利为参考药物),但它们在体内表现出显著更高的抗高血压活性。[4]
热溶酶 (CAS# 9073-78-3) 是一种研究级蛋白酶,主要用于蛋白质化学、肽合成和结构生物学。它已在动物模型中研究其抗高血压效果。该酶未被批准为治疗药物;它被用作研究工具。应用包括蛋白质测序、肽键合成和用于质谱的蛋白质消化。它还用于食品工业中的蛋白质水解。
*注: 文献方法仅供参考, InvivoChem并未独立验证这些方法的准确性
化学信息 & 存储运输条件
分子式
CAH2ZN
分子量
107.502875804901
CAS号
9073-78-3
PubChem CID
504687751
外观&性状
Typically exists as White to light yellow solid at room temperature
SMILES
[CaH2].[Zn]
别名
Thermolysin; Thermophilicbacterial protease; DTXSID801054296; EINECS 232-973-4;
HS Tariff Code
2934.99.9001
存储方式

Powder      -20°C    3 years

                     4°C     2 years

In solvent   -80°C    6 months

                  -20°C    1 month

运输条件
Room temperature (This product is stable at ambient temperature for a few days during ordinary shipping and time spent in Customs)
溶解度数据
溶解度 (体外实验)
May dissolve in DMSO (in most cases), if not, try other solvents such as H2O, Ethanol, or DMF with a minute amount of products to avoid loss of samples
溶解度 (体内实验)
注意: 如下所列的是一些常用的体内动物实验溶解配方,主要用于溶解难溶或不溶于水的产品(水溶度<1 mg/mL)。 建议您先取少量样品进行尝试,如该配方可行,再根据实验需求增加样品量。

注射用配方
(IP/IV/IM/SC等)
注射用配方1: DMSO : Tween 80: Saline = 10 : 5 : 85 (如: 100 μL DMSO 50 μL Tween 80 850 μL Saline)
*生理盐水/Saline的制备:将0.9g氯化钠/NaCl溶解在100 mL ddH ₂ O中,得到澄清溶液。
注射用配方 2: DMSO : PEG300Tween 80 : Saline = 10 : 40 : 5 : 45 (如: 100 μL DMSO 400 μL PEG300 50 μL Tween 80 450 μL Saline)
注射用配方 3: DMSO : Corn oil = 10 : 90 (如: 100 μL DMSO 900 μL Corn oil)
示例: 注射用配方 3 (DMSO : Corn oil = 10 : 90) 为例说明, 如果要配制 1 mL 2.5 mg/mL的工作液, 您可以取 100 μL 25 mg/mL 澄清的 DMSO 储备液,加到 900 μL Corn oil/玉米油中, 混合均匀。
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注射用配方 4: DMSO : 20% SBE-β-CD in Saline = 10 : 90 [如:100 μL DMSO 900 μL (20% SBE-β-CD in Saline)]
*20% SBE-β-CD in Saline的制备(4°C,储存1周):将2g SBE-β-CD (磺丁基-β-环糊精) 溶解于10mL生理盐水中,得到澄清溶液。
注射用配方 5: 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin : Saline = 50 : 50 (如: 500 μL 2-Hydroxypropyl-β-cyclodextrin (羟丙基环胡精) 500 μL Saline)
注射用配方 6: DMSO : PEG300 : Castor oil : Saline = 5 : 10 : 20 : 65 (如: 50 μL DMSO 100 μL PEG300 200 μL Castor oil 650 μL Saline)
注射用配方 7: Ethanol : Cremophor : Saline = 10: 10 : 80 (如: 100 μL Ethanol 100 μL Cremophor 800 μL Saline)
注射用配方 8: 溶解于Cremophor/Ethanol (50 : 50), 然后用生理盐水稀释。
注射用配方 9: EtOH : Corn oil = 10 : 90 (如: 100 μL EtOH 900 μL Corn oil)
注射用配方 10: EtOH : PEG300Tween 80 : Saline = 10 : 40 : 5 : 45 (如: 100 μL EtOH 400 μL PEG300 50 μL Tween 80 450 μL Saline)


口服配方
口服配方 1: 悬浮于0.5% CMC Na (羧甲基纤维素钠)
口服配方 2: 悬浮于0.5% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
示例: 口服配方 1 (悬浮于 0.5% CMC Na)为例说明, 如果要配制 100 mL 2.5 mg/mL 的工作液, 您可以先取0.5g CMC Na并将其溶解于100mL ddH2O中,得到0.5%CMC-Na澄清溶液;然后将250 mg待测化合物加到100 mL前述 0.5%CMC Na溶液中,得到悬浮液。
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口服配方 3: 溶解于 PEG400 (聚乙二醇400)
口服配方 4: 悬浮于0.2% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
口服配方 5: 溶解于0.25% Tween 80 and 0.5% Carboxymethyl cellulose (羧甲基纤维素)
口服配方 6: 做成粉末与食物混合


注意: 以上为较为常见方法,仅供参考, InvivoChem并未独立验证这些配方的准确性。具体溶剂的选择首先应参照文献已报道溶解方法、配方或剂型,对于某些尚未有文献报道溶解方法的化合物,需通过前期实验来确定(建议先取少量样品进行尝试),包括产品的溶解情况、梯度设置、动物的耐受性等。

请根据您的实验动物和给药方式选择适当的溶解配方/方案:
1、请先配制澄清的储备液(如:用DMSO配置50 或 100 mg/mL母液(储备液));
2、取适量母液,按从左到右的顺序依次添加助溶剂,澄清后再加入下一助溶剂。以 下列配方为例说明 (注意此配方只用于说明,并不一定代表此产品 的实际溶解配方):
10% DMSO → 40% PEG300 → 5% Tween-80 → 45% ddH2O (或 saline);
假设最终工作液的体积为 1 mL, 浓度为5 mg/mL: 取 100 μL 50 mg/mL 的澄清 DMSO 储备液加到 400 μL PEG300 中,混合均匀/澄清;向上述体系中加入50 μL Tween-80,混合均匀/澄清;然后继续加入450 μL ddH2O (或 saline)定容至 1 mL;

3、溶剂前显示的百分比是指该溶剂在最终溶液/工作液中的体积所占比例;
4、 如产品在配制过程中出现沉淀/析出,可通过加热(≤50℃)或超声的方式助溶;
5、为保证最佳实验结果,工作液请现配现用!
6、如不确定怎么将母液配置成体内动物实验的工作液,请查看说明书或联系我们;
7、 以上所有助溶剂都可在 Invivochem.cn网站购买。
制备储备液 1 mg 5 mg 10 mg
1 mM 9.3023 mL 46.5116 mL 93.0233 mL
5 mM 1.8605 mL 9.3023 mL 18.6047 mL
10 mM 0.9302 mL 4.6512 mL 9.3023 mL

1、根据实验需要选择合适的溶剂配制储备液 (母液):对于大多数产品,InvivoChem推荐用DMSO配置母液 (比如:5、10、20mM或者10、20、50 mg/mL浓度),个别水溶性高的产品可直接溶于水。产品在DMSO 、水或其他溶剂中的具体溶解度详见上”溶解度 (体外)”部分;

2、如果您找不到您想要的溶解度信息,或者很难将产品溶解在溶液中,请联系我们;

3、建议使用下列计算器进行相关计算(摩尔浓度计算器、稀释计算器、分子量计算器、重组计算器等);

4、母液配好之后,将其分装到常规用量,并储存在-20°C或-80°C,尽量减少反复冻融循环。

计算器

摩尔浓度计算器可计算特定溶液所需的质量、体积/浓度,具体如下:

  • 计算制备已知体积和浓度的溶液所需的化合物的质量
  • 计算将已知质量的化合物溶解到所需浓度所需的溶液体积
  • 计算特定体积中已知质量的化合物产生的溶液的浓度
使用摩尔浓度计算器计算摩尔浓度的示例如下所示:
假如化合物的分子量为350.26 g/mol,在5mL DMSO中制备10mM储备液所需的化合物的质量是多少?
  • 在分子量(MW)框中输入350.26
  • 在“浓度”框中输入10,然后选择正确的单位(mM)
  • 在“体积”框中输入5,然后选择正确的单位(mL)
  • 单击“计算”按钮
  • 答案17.513 mg出现在“质量”框中。以类似的方式,您可以计算体积和浓度。

稀释计算器可计算如何稀释已知浓度的储备液。例如,可以输入C1、C2和V2来计算V1,具体如下:

制备25毫升25μM溶液需要多少体积的10 mM储备溶液?
使用方程式C1V1=C2V2,其中C1=10mM,C2=25μM,V2=25 ml,V1未知:
  • 在C1框中输入10,然后选择正确的单位(mM)
  • 在C2框中输入25,然后选择正确的单位(μM)
  • 在V2框中输入25,然后选择正确的单位(mL)
  • 单击“计算”按钮
  • 答案62.5μL(0.1 ml)出现在V1框中
g/mol

分子量计算器可计算化合物的分子量 (摩尔质量)和元素组成,具体如下:

注:化学分子式大小写敏感:C12H18N3O4  c12h18n3o4
计算化合物摩尔质量(分子量)的说明:
  • 要计算化合物的分子量 (摩尔质量),请输入化学/分子式,然后单击“计算”按钮。
分子质量、分子量、摩尔质量和摩尔量的定义:
  • 分子质量(或分子量)是一种物质的一个分子的质量,用统一的原子质量单位(u)表示。(1u等于碳-12中一个原子质量的1/12)
  • 摩尔质量(摩尔重量)是一摩尔物质的质量,以g/mol表示。
/

配液计算器可计算将特定质量的产品配成特定浓度所需的溶剂体积 (配液体积)

  • 输入试剂的质量、所需的配液浓度以及正确的单位
  • 单击“计算”按钮
  • 答案显示在体积框中
动物体内实验配方计算器(澄清溶液)
第一步:请输入基本实验信息(考虑到实验过程中的损耗,建议多配一只动物的药量)
第二步:请输入动物体内配方组成(配方适用于不溶/难溶于水的化合物),不同的产品和批次配方组成不同,如对配方有疑问,可先联系我们提供正确的体内实验配方。此外,请注意这只是一个配方计算器,而不是特定产品的确切配方。
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计算结果:

工作液浓度 mg/mL;

DMSO母液配制方法 mg 药物溶于 μL DMSO溶液(母液浓度 mg/mL)。如该浓度超过该批次药物DMSO溶解度,请首先与我们联系。

体内配方配制方法μL DMSO母液,加入 μL PEG300,混匀澄清后加入μL Tween 80,混匀澄清后加入 μL ddH2O,混匀澄清。

(1) 请确保溶液澄清之后,再加入下一种溶剂 (助溶剂) 。可利用涡旋、超声或水浴加热等方法助溶;
            (2) 一定要按顺序加入溶剂 (助溶剂) 。

联系我们