天然胰蛋白酶抑制劑又稱為絲氨酸蛋白酶抑制劑（serpins），是最大、最多樣化的蛋白酶抑制劑家族。1 血清素通過抑制體內的絲氨酸蛋白酶 控制蛋白質的活化和分解。2
胰蛋白酶抑制劑有四種天然來源：牛胰腺、卵磷脂、大豆和利馬豆。每種抑制劑都扮演競爭性底物類似物的角色，並與其絲氨酸蛋白酶結合形成非活性複合物，因此使蛋白酶失去活性。3
這個過程可讓絲蛋白（胰蛋白酶抑制劑）在不再需要其功能時，停止絲氨酸蛋白酶的蛋白分解活動。
胰蛋白酶抑制劑會依其來源提供獨特的過程。例如，豆科植物（大豆和利馬豆）種子中的抑制劑透過破壞中腸蛋白酶，對昆蟲發揮餵飼阻嚇作用。這種天然功能正在抗蟲轉基因植物的發展中得到擴展。大豆抑制劑也被發現有助於大鼠的胰臟肥大，再次提供餵飼阻嚇。Bowman-Birk 大豆抑制劑正在作為癌症預防劑進行研究。4
Products
圖 1.T0256 - 牛胰腺胰蛋白酶抑制劑
Synonym: BPTI (basic pancreatic trypsin inhibitor)
M.W.: ~6.5 kDa (single-chain 58-amino acid peptide)
pI: ~10.5
Specific Activity：一毫克的胰蛋白酶抑制劑可抑制超過 1.5 毫克的胰蛋白酶，每毫克蛋白的活性約為 10,000 BAEE 單位
源自紐西蘭的胰腺
溶解性：本產品可溶解於水（2 mg/mL）
BPTI 是 58 個氨基酸的單多肽鏈，具有 3 個二硫鍵。5
BPTI 可抑制牛和人類的胰蛋白酶、糜蛋白酶、胰激蛋白和胰蛋白酶。BPTI 不抑制豬彈力酶。6
圖 2.T9253 - 來自雞蛋白的胰蛋白酶抑制劑（II-O 型）
Synonym：Ovomucoid
M.W.: ~28 kDa
pI: 4.17
特異活性：1 mg 可抑制 0.8-1.2 mg 的胰蛋白酶，每 mg 蛋白質的活性為 ~10,000 BAEE 單位。可抑制 ≤ 0.3 mg 的糜蛋白酶，其活性約為每 mg 蛋白質 40 BTEE 單位：
雞卵磷脂是一種抑制牛胰蛋白酶的主要糖蛋白。8 每個結構域包含三個二硫鍵、兩個酪氨酸殘基和一個活性位點。9 ovomucoid被描述為胰蛋白酶的單頭抑制劑，意即每個ovomucoid分子與胰蛋白酶的結合比例為1:1。7
本產品含有一些ovinhibitor。Ovoinhibitor 是來自雞蛋白的另一種蛋白酶抑制劑。Ovoinhibitor 至少有五個結合位點，負責抑制牛胰蛋白酶、牛糜蛋白酶和豬的彈性蛋白酶。10 胰蛋白酶和糜蛋白酶各由兩個結合位點組成，而最後一個位點與彈性蛋白酶結合。11 Ovomucoid和Ovoinhibitor是雞蛋白中最豐富的兩種蛋白酶抑制劑，分別佔蛋白質的11%和1.5%。
Type III-O (free of ovoinhibitor)
異名：Ovomucoid
M.W.: ~27 kDa
特異活性：一毫克本品可抑制 1.0-2.0 毫克胰蛋白酶，其活性為 ~10,000 BAEE 單位/毫克蛋白質
溶解性：本產品可溶解於 0.67 M 磷鹽緩衝液，pH 7.6 (2 mg/mL)
本產品具有與上述產品 T9253相同的特性，但經由硫酸銨切割和過濾製程進一步純化，以去除卵抑制劑。不含卵白抑制劑可使卵白質更加純淨，並繼續以 1:1 的複合物抑制胰蛋白酶。
Type II-T
異名：Turkey Ovomucoid
M.W.: ~20 kDa
特異活性：一毫克可抑制 0.9-1.3 毫克胰蛋白酶（活性為每毫克蛋白約 10,000 BAEE 單位）或 0.4-1.0 毫克α-糜蛋白酶（活性為每毫克蛋白約 40 BTEE 單位）
溶解性：本產品可溶解於 0.67 M 磷酸緩衝液，pH 7.6 (1 mg/mL)
火雞蛋白中的胰蛋白酶抑制劑含有兩個獨立的結合位點，一個是牛胰蛋白酶，另一個是α-糜蛋白酶。在低 ph 值 (2.0) 時，會產生第三個結構域 (OMTKYT3) 並抑制大多數偏好中性複合位點的絲氨酸蛋白酶。
Kunitz 和 Bowman-Birk (BBI) 大豆蛋白酶抑制劑
這兩種蛋白質是大豆中最豐富的蛋白酶抑制劑。BBI 的分子質量為 8 kDa，對胰蛋白酶和糜蛋白酶都有很強的抑制作用，並含有各自獨立的結合位點。Kunitz 抑制劑的分子質量為 20.1 kDa，包含一個結合位點，可強力抑制胰蛋白酶，同時弱力結合糜蛋白酶。
圖 3.來自 Glycine max (大豆) 的胰蛋白酶抑制劑：Kunitz 抑制劑
Synonyms：Kunitz Trypsin Inhibitor, Tia1, STI and SBTI
M.W.: 20.1 kDa
pI: 4.525
消光係數：E1% = 9.94
(280 nm, pH 7.6 buffer)
大豆胰蛋白酶抑制劑最早是由 Kunitz 分離出來的。14 在大豆中也發現了其他幾種相關的抑制劑。15 大豆中的胰蛋白酶抑制劑是一種單體蛋白質，含有 181 個氨基酸殘基，在單一多肽鏈上由兩個二硫橋交叉連接。16-18
大豆胰蛋白酶抑制劑可抑制胰蛋白酶，並在較小程度上抑制糜蛋白酶19 和plasmin。20 大豆胰蛋白酶抑制劑也會以類似胰蛋白酶的機制抑制其他蛋白酶。SBTI 對於血漿胰激肽原 (plasma kallikrein) 和凝血因子 Xa 有抑制作用。但是，大豆胰蛋白酶抑制劑不會抑制金屬蛋白酶、組織型胰激蛋白、酸性蛋白酶或硫代蛋白酶。
大豆胰蛋白酶抑制劑會與蛋白酶活性位點形成 1:1 的等比複合物。21,22 抑制作用是可逆的，並且與 pH 值有關。23 胰蛋白酶結合的最佳 pH 值為 8.0，pH 8.0 時的結合常數大於 109，pH 3.6-4.4 時的結合常數為 0.15-2.6 x 104 24
.
T9003 - Trypsin inhibitor from Glycine max (soybean)
I-S型
本品經DEAE Sepharose色譜純化，含10%磷酸鈉緩衝鹽，pH 7.6.
特異活性：1 mg 可抑制 1.0-3.0 mg 的胰蛋白酶，每 mg 蛋白質的活性為 ~10,000 BAEE 單位。
在 pH 7.8、25 °C 的條件下，1 個糜蛋白酶單位每分鐘會水解 1.0 µmole 的 BTEE。
溶解性：胰蛋白酶抑制劑可溶解於 10 mg/mL 的水和磷酸緩衝液。它可溶解於平衡鹽溶液 (1 mg/ml) 和無血清培養基。濃度高於 10 mg/ml 的溶液可能會變得混濁，呈黃色至琥珀色：本品在 -20 °C 的冷凍等分中仍保持活性，但應避免凍融。短時間加熱至 80 °C 會使此蛋白質可逆變性，加熱至 90 °C 則會使其不可逆變性。15
T6522 - Trypsin inhibitor from Glycine max ；(大豆)
I-S型
經細胞培養測試
本品經 DEAE Sepharose 色譜純化，含 10%磷酸鈉緩衝鹽，pH 7.6.
特異活性：一毫克可抑制 1-3 毫克的胰蛋白酶，每毫克蛋白的活性為 ~10,000 BAEE 單位
溶解性：胰蛋白酶抑制劑可溶解於 10 mg/mL 的水和磷酸緩衝液。它可溶解於平衡鹽溶液 (1 mg/mL) 和無血清培養基。濃度高於 10 mg/mL 的溶液可能會變混濁，呈黃色至琥珀色：本產品在 -20 °C 的冷凍等分中仍保持活性，但應避免凍融。短時間加熱至 80 °C 會使此蛋白質可逆變性，加熱至 90 °C 則會使其不可逆變性。15
T6414 - Trypsin inhibitor from Glycine max (大豆)
本品為無菌過濾、細胞培養的1x溶液（0.1% 胰酶抑制劑溶液於 Dulbecco's PBS 中），適用於細胞培養應用。它已針對內皮細胞的通過進行了優化。
儲存/穩定性：本產品在 -20 °C 的冷凍等分中仍保持活性，但應避免凍融。短時間加熱至 80 °C 會使此蛋白質可逆變性，加熱至 90 °C 則會使其不可逆變性。15
T9008 - Trypsin inhibitor from Glycine max ；(大豆) 1% 水溶液
用於細胞培養應用
由 T9003製備，經過無菌過濾和處理，得到方便的無緩衝劑溶液。
儲存/穩定性：本產品儲存於2-8 °C。本溶液也可以冷凍等分儲存於 -20 °C，但應避免凍融循環。本蛋白短時間加熱至 80 °C 會可逆變性，加熱至 90 °C 則會不可逆變性。
T9128 - Trypsin inhibitor from Glycine max (soybean)
Type II-S
由硫酸銨分餾及一系列澄清步驟製成，含 90% 蛋白質及 10% 磷 酸 鈉 緩 衝 鹽。
Type II-S
由硫酸銨分餾及一系列澄清步驟製備而成，含90%蛋白質及10%磷酸鈉緩衝鹽，pH 7.6.
特異活性：一毫克可抑制至少 1.0 毫克的胰蛋白酶，每毫克蛋白的活性為 ~10,000 BAEE 單位：本產品可溶解於水（1 mg/mL）。
儲存/穩定性：本產品在 -20 °C 的冷凍等分樣本中保持活性，但應避免凍融。短時間加熱至 80 °C 會使此蛋白質可逆變性，加熱至 90 °C 則會使其不可逆變性。15
T2327 - 胰蛋白酶抑制劑，取自 Glycine Max
≥98% Kunitz 型抑制劑
從 T9128 進一步色譜純化，得到純的 Kunitz 型胰蛋白酶抑制劑。
本品含 10%磷酸鈉緩衝鹽，pH 7.6。
特異活性：一毫克可抑制≥ 1.6 毫克的胰蛋白酶，每毫克蛋白的活性為 ~10,000 BAEE 單位：胰蛋白酶抑制劑可溶於水和磷酸緩衝液，濃度高於 10 mg/mL 時可能會變得混濁，呈黃色至琥珀色：本品在 -20 °C 的冷凍等分樣本中仍保持活性，但應避免凍融。短時間加熱至 80 ℃ 會使此蛋白質可逆變性，加熱至 90 ℃ 則會使其不可逆變性。15
Trypsin-chymotrypsin inhibitor from Glycine max (soybean)：Bowman-Birk 抑制劑
圖 4.T9777 - 來自 Glycine max（大豆）的胰蛋白酶-糜蛋白酶抑制劑
Synonym: Bowman-Birk inhibitor (BBI)
CAS Number: 37330-34-0
單位定義：以 BAEE 為底物，pH7.6，25 °C，反應容量 3.2 ml，光路 1 cm，一個胰蛋白酶單位每分鐘產生 0.001 的 ΔA253
M.W.: 8 kDa29
來自大豆的 Bowman-Birk 抑制劑 (BBI) 是一種單體蛋白質，包含 71 個氨基酸，由七個二硫橋交聯在單一的多肽鏈上。26這種抑制劑含有兩個獨立的抑制結合位點，一個是胰蛋白酶的結合位點，另一個是糜蛋白酶的結合位點。27 BBI 會結合每一種蛋白酶，形成 1:1 的複合物。28
本品經 DEAE Sepharose 層析純化，含 20% 磷 酸 鈉 緩 衝 鹽，pH 7.6.
特異活性：
一毫克蛋白可抑制≥0.5 毫克胰蛋白酶，每毫克蛋白的活性為 ~10,000 BAEE 單位。
一毫克蛋白可抑制≥1.0 毫克糜蛋白酶，每毫克蛋白的活性為 ~40 BTEE 單位：胰蛋白酶-糜蛋白酶抑制劑可溶解於水或 0.67 M 磷酸鈉，pH 7.6 (1 mg/mL)。
來自 Phaseolus limensis (利馬豆)的胰蛋白酶抑制劑：
同義詞：Trypsin Inhibitor from lima beans and LBTI
M.W.: 9 kDa
pI: 4.525
消光係數：E1% = 9.94
(280nm, pH 7.6 緩衝液)
利馬豆的胰蛋白酶抑制劑是由 83 個氨基酸組成的單體，具有進行濃度依賴性二聚化的能力。30
胰蛋白酶抑制劑有四至六個變體，它們對胰蛋白酶的抑制活性基本相同，但對糜蛋白酶的抑制作用則存在差異。31
胰蛋白酶抑制劑與蛋白酶活性位點形成 1:1 的比例複合物。抑制劑與胰蛋白酶或糜蛋白酶的複合物對更多的相同酵素沒有進一步的抑制作用，但對另一種酵素有完全的活性（形成 1:1:1 的複合物）。30,32 這意味著胰蛋白酶有一個結合位點，而糜蛋白酶有另一個結合位點。30,32 這意味著胰蛋白酶有一個結合位點，而糜蛋白酶則有另一個結合位點。胰蛋白酶與一個 Lys-Ser 位點結合，而糜蛋白酶則與一個 Leu-Ser 位點結合。23 胰蛋白酶結合的最佳 pH 值為 8.0，pH 8.0 時的結合常數大於 109 pH 3.6-4.4 時的結合常數為 0.15-2.6 x 104。24
T9378 Trypsin inhibitor from Phaseolus limensis. (利馬豆)
本產品為乾燥粉末，含10%磷酸鈉緩衝鹽，pH 7.6.
特異活性：一毫克可抑制最少 0.8 毫克的胰蛋白酶，每毫克蛋白的活性為 ~10,000 BAEE 單位。
溶解性：胰蛋白酶抑制劑可溶解於 1 mg/mL 的水和磷酸緩衝液。它可溶解於平衡鹽溶液和無血清培養基。濃度高於 10 mg/mL 的溶液可能會混濁，呈黃色至琥珀色。
胰蛋白酶抑制劑活性的分析方法
大多數胰蛋白酶抑制劑製劑的活性是通過連續速率分光光度法測定的，並表示為 BAEE 單位的抑制作用。
單位定義：以 BAEE 為底物，在 pH 7.6 和 25 °C 的條件下，一個 BAEE 單位每分鐘會產生 0.001 的 ΔA253 。反應容量 = 3.2 mL.
Conditions
Temp = 25 °C, pH = 7.6, A= 253 nm, Light path = 1 cm
在 3.2 mL 反應混合物中，最終濃度為 63 mM 磷酸鈉、0.23 mM Nα-benzoyl-L- 精氨酸乙酯 (BAEE)、0.002 mM 鹽酸、0.005mg 胰蛋白酶，以及 0.003 - 0.001 mg 胰蛋白酶抑制劑。
需要的試劑
S0751 - 單鹽基磷酸鈉 T8003 - 牛胰腺胰蛋白酶
試劑
- 67 mM 磷酸鈉緩衝液，pH 7.6 at 25 °C
(Prepare 100 mL in deionized water using Sodium Phosphate, Monobasic, Anhydrous, Product No. S0751。在 25 °C 下用 1 M NaOH 調至 pH 7.6。） - 0.25 mM Nα-Benzoyl-L-Arginine Ethyl Ester Solution (BAEE)
(Prepare 50 mL in Reagent a using Nα-Benzoyl-L-Arginine Ethyl Ester, Hydrochloride, Product No. B4500。) - 1 mM 鹽酸溶液 (HCl)
(在去離子水中使用濃 Hydrochloric Acid。 258148.) - 胰蛋白酶酵素溶液 (Trypsin)
(使用前立即製備含有 1 mg 蛋白質/mL 的 胰蛋白酶溶液，產品編號 258148。 T8003, in cold Reagent C.) - 胰蛋白酶抑制劑溶液 (Inhib.)
（使用前立即用冷試劑 A 配製含 1.0 mg/mL 胰蛋白酶抑制劑的溶液。)
程序
用移液管（以毫升為單位）將下列試劑移入適當的石英比色皿中
A部分：
在 25 °C 下放置至少五分鐘，最多不超過六分鐘。
倒置混勻，用移液管（以毫升為單位）將下列試劑移入適當的比色管中：
B 部分：
倒置混合並平衡至 25 °C。使用適當恆溫的分光光度計監測 A253nm 直到恒定。然後加入：
立即倒轉混合，並記錄 A253nm 約 5 分鐘的增加。使用測試溶液、空白溶液和未抑制溶液的最大線性速率獲得 ΔA253nm/分鐘。
| 以 BAEE 單位/毫升酵素計算的胰蛋白酶活性 = | (ΔA253nm/min Test - ΔA253nm/min Blank)(df)(10.0) (0.001)(0.10)(0.5) |
df＝稀釋因子
0.001＝pH7.6、25℃時，在3.2ml反應混合物中，每單位胰蛋白酶的A253nm／分鐘的變化
0．10 = 使用酶的體積（毫升）（B 部分）
10.0 = 化驗總體積（毫升）（A 部分）
0.5 = 使用酶的體積（毫升）（A 部分）
單位/mg固體 = | mg 固體/毫升酵素 |
繪製胰蛋白酶活性 (BAEE 單位/mg 蛋白質) vs mL 胰蛋白酶抑制劑/RM
Mg 胰蛋白酶抑制劑 = (mL 胰蛋白酶抑制劑)(Conc. of Trypsin Inhibitor, mg/mL)
mg Trypsin/RM (normalizing factor) mg Trypsin Inhibitor (from plot) |
歸一化因子 = (每毫克固體中未抑制胰蛋白酶的 BAEE 單位/每規格中胰蛋白酶的 BAEE 單位 10,000 BAEE 單位。)
註釋：
- 本酶檢用於檢測產品編號： T9003, T9008., T9128, T9253,。 T2011, T4385、 T0256。
- 化驗產品編號為 T9128的II-S型胰蛋白酶抑制劑時，請在冷試劑a中製備含0.60 mg/mL胰蛋白酶抑制劑的溶液。
- 未被抑制的胰蛋白酶活性應在活性釋放值的 85% 以內。
- 以每個標記 11,700 至 13,005 個胰蛋白酶單位/毫克固體計算，未被抑制的胰蛋白酶反應活性的可接受範圍應為 10,000 至 15,300 個胰蛋白酶單位/毫克固體。此範圍也應相對應於每分鐘 0.0545 至 0.0835 的修正 ΔAbs253nm。在此速率和 20% 至 80% 的抑制作用下，ΔAbs253nm/分鐘應高於分光光度計速率檢測限值 0.0020。
胰蛋白酶單位換算
1 BAEE µM 單位 = 200 BAEE 單位
1 TAME µM 單位 = 0.27 BAEE µM 單位
1 BAEE µM 單位 = 3.64 TAME 單位
1 TAME µM 單位 = 55 BAEE A253 Units
1 BAEE A253 Units = 0.018 TAME µM 單位
1 TAME µM 單位 = 180 TAME A247 Units
1 TAME A247 Unit = 0.33 BAEE Units
1 USP Unit = 3.0 BAEE Units
1 NF Unit = 1.1 USP Units
參考資料
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