Laboratories of The Rockefeller Institute for Medical Research, Princeton, N. J.
J Gen Physiol. 1934 Mar 20;17(4):591-615. doi: 10.1085/jgp.17.4.591.
已研究了在低于 37°C 的温度下,不同 pH 值下结晶胰蛋白酶溶液的失活速率以及失活过程中形成的产物的性质。
失活可能是可逆的也可能是不可逆的。可逆失活伴随着可逆变性蛋白的形成。这种变性蛋白与天然活性蛋白处于平衡状态,并且通过升高温度或增加碱性,平衡向变性形式移动。由于形成这种可逆变性蛋白,在 pH 值从 8.0 增加到 12.0 时,存在的活性酶的分数减少,这解释了在该 pH 范围内胰蛋白酶对蛋白质消化速率的降低。
正如刚才所述,在高温或碱性溶液中,活性的丧失非常迅速,仅在短时间内完全可逆。如果让溶液静置,活性的丧失会逐渐变得不可逆,并伴随着各种反应产物的出现,其性质取决于溶液的温度和 pH 值。
在 pH 值 2.0 的酸性侧,胰蛋白酶蛋白转变为不可逆变性的无活性形式。在该范围内,反应的过程是单分子的,其速度随着酸度的增加而增加。
在 pH 值 2.0 到 9.0 之间,胰蛋白酶蛋白被缓慢水解。在这个 pH 值范围内,失活的过程是双分子的,其速度随着 pH 值增加到 10.0 然后降低而增加。由于这两个反应的存在,在大约 pH 值 2.3 处有一个最大稳定性点。
在 pH 值 13.0 的碱性侧,反应类似于强酸溶液中的反应,由形成无活性蛋白组成。反应的过程是单分子的,速度随着碱性的增加而增加。在 pH 值 9.0 到 12.0 之间,会发生一些水解,并且会形成一些无活性蛋白,反应的过程可以表示为双分子和单分子反应的总和。随着溶液的碱性强于 pH 值 10.0,水解的速度会降低,而形成无活性蛋白的速度会增加,因此在大约 pH 值 13.0 处存在第二个点,在该点失活速度最小。通常,在所有这些条件下,活性的降低与胰蛋白酶蛋白浓度的降低成正比。已经推导出了与各种失活实验定量一致的方程。