角蛋白酶的生物學特點

角蛋白酶是微生物產生的一類具有角蛋白水解活性的酶，許多皮膚真菌可分泌角蛋白酶，如須癬毛癬菌、紅色毛癬菌、雞禽毛癬菌、石膏樣小孢子菌、犬小孢子菌、新霉素鏈霉菌、密旋鏈霉菌、短帚霉、黃曲霉、白色念珠菌、熱帶念珠菌、近平滑念珠菌和克柔念珠菌等。一些細菌也可產生角蛋白酶，如棲息微球菌、表皮葡萄球菌和地衣芽孢桿菌等。Lucas FS等[1]在對牧場土壤產角蛋白酶細菌分離中發現產角蛋白酶細菌具有多樣性，可為桿菌屬、噬細胞菌屬、放線菌屬或蛋白菌屬（Proteobacteria）。

最近，Kim JS [2]發現一種新的細菌Fervidobacterium pennivorans 能夠產生稱為fervidolysin的角蛋白酶。Riffel A等[3]從家禽廢物中分離出一種新的能完全降解羽毛的產角蛋白酶的細菌，經形態、生化及16S rRNA鑒定為Chryseobacterium sp菌株 kr6。角蛋白酶來源不同，其結構、理化性質、活性和底物也不同。這些酶多數屬于細胞外酶，個別為細胞內酶。根據角蛋白酶反應的最適pH值不同可以把角蛋白酶分成酸性酶和堿性酶二大類；多數角蛋白酶反應的最適溫度在45℃～50℃，而念珠菌酸性蛋白酶（CAP）的最適溫度為37℃。多數酶的活性表達依賴低濃度二價金屬離子（Ca2+、Mg2+等），而一些重金屬離子（Hg2+、Pb2+、Cu2+等）、1,10-鄰二氮雜菲和EDTA則抑制其活性[3，4]。

不同的角蛋白酶有不同的特異性抑制劑，分別屬于不同酶家族的抑制劑，提示角蛋白酶具有不同的進化起源。角蛋白酶的產生需要底物的誘導，如用蛋白胨培養的犬小孢子菌不產生角蛋白酶，但在培養基中加入人發后，則可以產生角蛋白酶。

角蛋白酶的底物范圍相當廣泛，除角蛋白外，還包括多種多肽、膠原蛋白、酪蛋白、彈性蛋白、血紅蛋白、明膠和卵蛋白等。但一些角蛋白酶底物范圍卻較窄，如雞禽毛癬菌酶只能利用鳥類羽毛，因此，它只感染鳥類。而密旋鏈霉菌釋放的絲氨酸蛋白酶，P1位點對底物的精氨酸和賴氨酸有專一性，而P1'位點對苯丙氨酸和精氨酸有專一性。該酶對底物表現出高度的立體選擇性和二級結構專一性[5]。角蛋白酶反應的水解產物因角蛋白酶的不同而不同，須癬毛癬菌角蛋白酶I的水解產物是氨基酸，顆粒發癬菌角蛋白酶則是短肽。