蛋白质组学常用蛋白酶选购指南
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2026-06-18
在自下而上的蛋白质组学流程中，蛋白质酶解是不可或缺的关键环节。质谱分析对肽段长度有较为严格的要求，一般而言，由7至35个氨基酸残基构成的肽段最有利于获得高质量的质谱数据。若肽段过长，不仅图谱解析困难，还可能在样品前处理阶段因与固相萃取材料发生非特异性吸附而损失；反之，过短的肽段则容易与数据库中的大量蛋白序列产生随机匹配，导致假阳性率显著升高，降低鉴定可靠性。
因此，实验设计时应充分考虑样本特性与研究目标，有针对性地选用蛋白酶，在特定情况下还可采用多种酶协同酶切的策略。表1列举了蛋白质组学研究中常用的几款蛋白酶，具体酶的选择可结合实际应用场景：对于常规的蛋白质组定性及相对/绝对定量分析，单独使用胰蛋白酶（Trypsin）通常已能满足需求；但当目标蛋白序列未知时，则需通过多种蛋白酶联合消化，配合从头测序策略以实现蛋白序列的完整拼接与组装。
表1. 永利3044集团官网质谱级蛋白酶系列产品选购指南
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产品货号 |
20416ES |
20420ES |
20421S |
20971ES |
20972ES |
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产品名称 |
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来源 |
毕赤酵母重组表达 |
大肠杆菌重组表达 |
毕赤酵母重组表达 |
大肠杆菌重组表达 |
大肠杆菌重组表达 |
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切割位点 |
特异切割赖氨酸或者精氨酸残基中的羧基端肽键 |
特异性切割赖氨酸羧基侧的酰胺、酯和肽键 |
水解酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸的羧基端肽键 |
特异水解谷氨酸（Glu)或天冬氨酸（Asp）残基羧基端肽键 |
特异性裂解天冬氨酸和半胱氨酸的N端肽键 |
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应用建议 |
重组胰蛋白酶（质谱级）通过甲基化修饰和突变保证其不自切，尤其适用于蛋白组学领域，如蛋白质质谱、测序、肽图谱分析 |
建议与重组胰蛋白酶（质谱级）联合使用，减少对Lys的漏切（胰蛋白酶切割Lys的效率低于Arg） |
建议搭配胰蛋白酶和Lys-C使用，切割更多的氨基酸（酪氨酸、色氨酸、苯丙氨酸），提高肽段覆盖度和质谱分析效率 |
单独或与其它特异性蛋白酶联合使用进行蛋白质酶解 |
建议与重组胰蛋白酶（质谱级）联合使用进行蛋白质酶解 |
1、重组赖氨酰内切酶（质谱级）
赖氨酰内切酶（Lys-C）是来源于无色杆菌的一种丝氨酸蛋白酶，识别位点为蛋白质中的赖氨酸，可高度特异性的水解赖氨酸羧基侧的酰胺、酯和肽键，酶切速率及特异性均高于胰蛋白酶。可单独使用或与胰蛋白酶联合使用，确保酶切效率，降低漏切率。
永利3044集团官网重组赖氨酰内切酶（质谱级）是由大肠杆菌表达，不含有其他杂蛋白酶（如Lys-N、Arg-C等丝氨酸类蛋白酶），具有与天然赖氨酰内切酶相同的特异性和活力。具有活性高、稳定性好、纯度高，无动物源性的特点。最适的反应pH为9.0-9.5，最适反应温度为30-37℃，在4 M尿素或者0.1% SDS存在的情况下仍可保持较高的酶活性。可应用于蛋白质分析，如蛋白质质谱、测序、肽图谱分析及赖氨酸相关衍生物合成。
2、重组α-糜蛋白酶（质谱级）
α-糜蛋白酶（α-Chymotrypsin），又称α-胰凝乳蛋白酶，是一种丝氨酸蛋白酶，可以水解疏水氨基酸（酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸）的羧基端肽键，广泛应用于蛋白质组学研究中的蛋白酶切步骤，以提高肽段覆盖度和质谱分析效率。比如膜蛋白的跨膜区通常缺乏胰蛋白酶切割位点，因此该酶可与具有更多疏水性残基的膜蛋白配合使用。
永利3044集团官网重组α-糜蛋白酶（质谱级）采用毕赤酵母重组表达，经过多步纯化获得，确保产品无其它蛋白酶污染。以冻干粉形式提供，便于长期储存。
3、重组Glu-C蛋白酶（质谱级）
Glu-C蛋白酶来源于金黄色葡萄球菌V8（S.aureus V8)，又称V8蛋白酶，属于丝氨酸蛋白酶家族，能特异水解谷氨酸（Glu)或天冬氨酸（Asp）残基羧基端肽键。其特异性受缓冲液组分直接影响，在pH7.8的NH4HCO3和pH4.0的CH3COONH4缓冲液中识别并切割Glu羧基端肽键，在pH7.8的磷酸盐缓冲液中识别并切割Glu或Asp羧基端肽键，且对Glu的水解速率高于Asp。可单独或与其它特异性蛋白酶联合使用。
永利3044集团官网重组Glu-C蛋白酶（质谱级）采用大肠杆菌重组表达，经过多步纯化获得，确保产品无其它蛋白酶污染。以冻干粉形式提供，便于长期储存。
4、重组Asp-N蛋白酶（质谱级）
Asp-N蛋白酶来源于微生物，是一种金属蛋白酶，需要锌离子作为辅因子，在pH6.0-8.5的磷酸盐、醋酸盐或Tris缓冲液中，特异性裂解天冬氨酸和半胱氨酸的N端肽键。如果半胱氨酸还原或烷基化，仅天冬氨酸N端的肽键发生裂解。Asp-N建议与重组胰蛋白酶（质谱级）联合使用。
永利3044集团官网重组Asp-N蛋白酶（质谱级）采用大肠杆菌重组表达，经过多步纯化获得，确保产品无其它蛋白酶污染。以冻干粉形式提供，便于长期储存。
5、重组Asp-N蛋白酶（质谱级）
Asp-N蛋白酶来源于微生物，是一种金属蛋白酶，需要锌离子作为辅因子，在pH6.0-8.5的磷酸盐、醋酸盐或Tris缓冲液中，特异性裂解天冬氨酸和半胱氨酸的N端肽键。如果半胱氨酸还原或烷基化，仅天冬氨酸N端的肽键发生裂解。Asp-N建议与重组胰蛋白酶（质谱级）联合使用。
永利3044集团官网重组Asp-N蛋白酶（质谱级）采用大肠杆菌重组表达，经过多步纯化获得，确保产品无其它蛋白酶污染。以冻干粉形式提供，便于长期储存。
重组胰蛋白酶（质谱级）蛋白质鉴定数目及肽段漏切率测试：
图1：永利3044集团官网重组胰蛋白酶（质谱级）（20416ES）在蛋白质鉴定数目及肽段漏切率上均优于进口竞品
重组Lys-C与重组胰蛋白酶（质谱级）联合使用效果测试：
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组别 |
胰蛋白酶单独使用 |
重组Lys-C与胰蛋白酶联合使用 |
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第一次酶切 |
胰蛋白酶：底物=1:50，酶切16 h |
Lys-C：底物=1:50，酶切3 h |
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第二次酶切 |
胰蛋白酶：底物=1:100，酶切3 h |
胰蛋白酶：底物=1:100，酶切16 h |
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未遗漏酶切位点（%） |
63% |
74% |
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赖氨酸遗漏酶切位点（%） |
28% |
17% |
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精氨酸遗漏酶切位点（%） |
9% |
9% |
表2：重组Lys-C与重组胰蛋白酶（质谱级）联合使用，赖氨酸位点漏切比例明显降低
重组Asp-N与重组胰蛋白酶（质谱级）联合使用效果测试：
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组别 |
酶切温度 |
酶切时间 |
肽段覆盖率 |
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胰蛋白酶：底物=1:50 |
37℃ |
18 h |
97.2% |
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胰蛋白酶：底物=1:50 Asp-N：底物=1:25 |
37℃ |
18 h |
99.5% |
表3：重组Asp-N与重组胰蛋白酶（质谱级）联合使用，肽段覆盖率更高
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产品名称 |
货号 |
规格 |
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Recombinant Trypsin（MS-SAFE）重组胰蛋白酶（质谱级） |
100 µg/1 mg |
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Recombinant Lys-C（MS-SAFE）重组赖氨酰内切酶（质谱级） |
20 μg/5× 20 µg |
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Recombinant α-Chymotrypsin（MS-SAFE） 重组α-糜蛋白酶（质谱级） |
20 μg/100 µg |
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Recombinant Glu-C（MS-SAFE） 重组天冬酰胺/谷氨酰胺内切酶（质谱级） |
20 μg/100 µg |
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Recombinant Asp-N（MS-SAFE） 重组天冬氨酸内切酶（质谱级） |
2 μg |
