Subtilisin

Subtilisin ist der Name einer Gruppe von Enzymen, die zur weiteren Gruppe der Serinproteasen gehört und deren katalysierte Reaktion daher die Spaltung von Proteinketten ist. Sie kommen hauptsächlich in Bakterien der Gattung Bacillus vor und werden seit Jahrzehnten industriell u. a. in Reinigungs- und Waschmitteln verwendet oder um Protein aus unzugänglichen oder un­ge­nieß­baren Tierteilen zu extrahieren oder diese mürbe zu machen.^[2][3]

Subtilisin Carlsberg, Alcalase®
nach PDB 1AF4
Vorhandene Strukturdaten: 1af4, 1av7, 1avt, 1be6, 1be8, 1bfk, 1bfu, 1c3l, 1cse, 1oyv, 1r0r, 1sbc, 1sca, 1scb, 1scd, 1scn, 1sel, 1vsb, 1yu6, 1sec, 3vsb
Masse/Länge Primärstruktur	274 Aminosäuren; 24,3 kDa
Kofaktor	2 Ca2+
Präkursor	(379 aa, 38,9 kDa)
Bezeichner
Externe IDs	UniProt P00780 CAS-Nummer: 9014-01-1
Enzymklassifikation
EC, Kategorie	3.4.21.62, Serinprotease
MEROPS	S08.001
Reaktionsart	Proteinhydrolyse
Substrat	Protein, Peptidamin
Produkte	Spaltprodukte, Aminosäuren
Vorkommen
Homologie-Familie	Subtilase
Übergeordnetes Taxon	Bacillus

Sicherheitshinweise
CAS-Nummer	9014-01-1
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1] Gefahr H- und P-Sätze H: 302​‐​315​‐​318​‐​334​‐​335​‐​410 P: 261​‐​273​‐​280​‐​305+351+338​‐​342+311 [1]
Toxikologische Daten	2000 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)[1]

Vorkommen

Eine große Anzahl verschiedener Subtilisine und ähnlicher Enzyme wurden aus Bakterien der Gattung Bacillus isoliert, insbesondere den Arten B. subtilis (Subtilisin E), B. lentus, B. licheniformis (Subtilisin Carlsberg, Alcalase®), B. amylo­lique­faciens, aber auch aus den Schimmelpilzen Tritirachium album, Thermoactinomyces vulgaris. Alle diese Mikroorganismen kom­men natürlich im Erdboden vor und die Subtilisine dienen ihnen zum Abbau von Proteinen außerhalb der Zelle.^[2]

Die in dem Pseudoalteromonas-Stamm PAMC 21717 identifizierte kälteaktive Protease Pro21717 zeigt ebenfalls eine Subtilisin-ähnliche Faltung ihrer katalytischen Domäne.^[4]

Verwendung

→ Hauptartikel: Waschmittelenzym

Subtilisine werden u. a. als Entferner proteinhaltiger Flecken in Waschmitteln in der Konzentration von ein bis fünf Milligramm pro Liter Waschflüssigkeit eingesetzt und es wurden daher mehrere Hundert Tonnen pro Jahr industriell produziert. Neuere künstliche Varianten erlauben eine Reduktion der verwendeten Menge bei gleicher Effizienz.^[2]

Subtilisine sind als Zusatzstoffe (sog. Verdaulichkeitsförderer) für Futtermittel für Legehennen zugelassen.^[5]