
胃蛋白酶是施旺于1836年發(fā)現(xiàn)的,十九世紀中葉科學家發(fā)現(xiàn)它能夠將蛋白質分解成胨(peptones,屬于多肽)。后來,人們發(fā)現(xiàn)它能夠有效治療消化道疾病,這一發(fā)現(xiàn),極大地促進了胃蛋白酶的生產(chǎn)和純化技術,最終在十九世紀末取得了成功。但是它的化學本質和特性一直沒有搞清楚。直到1930年才由約翰諾斯羅普(John H. Northrop)提取出來(結晶),并證明了它是蛋白質。這是科學家次發(fā)現(xiàn)和結晶動物體內的蛋白質酶。約翰諾斯羅普也因此在1946年和其他科學家(Sumner, and Stanley )共同分享了諾貝爾化學獎。之后,新的分離技術如結晶、層析得到進一步發(fā)展。通過這些技術,胃蛋白酶和胃蛋白酶原的氨基酸排列順序得以確定。1959年Ryle and Porter兩人首次從豬的胃中分離出了胃蛋白酶B和C(多數(shù)為胃蛋白酶A),20世紀七十年代中葉隨著X-衍射技術的改進胃蛋白酶的三維立體結構得以確定,使人們能夠更好地理解酶促反應的本質。21世紀初,由于HIV-蛋白酶作為天冬氨酸蛋白酶系的確立,胃蛋白酶型及其抑制劑的研究再度興起。
這里我們主要說一下胃蛋白酶( 理論上分子量為34.5 kDa )。當人和動物進食時,胃泌素和迷走神經(jīng)會觸發(fā)胃粘膜中的某些腺體細胞分泌胃蛋白酶原(分子量為41.4 kDa)和鹽酸。胃蛋白酶原剛分泌出來時是沒有活性的,在鹽酸形成的酸性環(huán)境下,它以一種自動催化的方式(in an autocatalytic manner)伸展并斷裂,迅速形成具有生物活性的胃蛋白酶。胃液的PH值在1至3范圍,它不僅能夠使胃蛋白酶原變成胃蛋白酶,而且可以觸發(fā)更多的胃蛋白酶的形成(自動催化)。當PH值超過7時胃蛋白酶會永久性失活,也就是說小腸中PH大約為7,胃蛋白酶進入小腸后就完全失活,不能再分解蛋白質。少量的胃蛋白酶會進入血管,消化那些被小腸吸收的尚未較大的蛋白質碎片。

胃蛋白酶能夠將食物中的蛋白質分解成為多肽,進而在肽酶的作用下分解成氨基酸。但胃蛋白酶是具有廣泛特異性的酶,偏愛含有芳香環(huán)或羧基的L-氨基酸的肽鍵,也就是喜歡裂解苯丙氨酸和亮氨酸的C末端,極少裂解谷氨酸連接部位,不裂解纈氨酸、丙氨酸和甘氨酸連接部位。胃蛋白酶的活性除了受酸堿度的影響外,還受到環(huán)氧化合物、脂肪質醇類及胃酶抑素A的抑制。
商業(yè)上使用的胃蛋白酶大都來自豬的胃。原始的胃蛋白酶主要用于皮革生產(chǎn)過程中取出皮革表面的毛和殘留組織,也可以通過分解固著銀化合物的明膠(蛋白質)層從廢棄的電影膠片中回收銀,其他的應用還有許多,如分解抗體、化妝用膠原蛋白的制備、食品化學中蛋白質消化能力的評價及哺乳動物上皮細胞的次生培養(yǎng)等。