Papain
Synonym: Papaya Proteinase I, Peptidase-C1
Englisch: papaya proteinase I
Definition
Papain ist ein proteolytisches Enzym, das u.a. im Milchsaft (Latex) von Papaya (Carica papaya) und Berg-Papaya (Vasconcellea pubescens) vorkommt. Es hilft der Pflanze bei der Abwehr von Schädlingen.
Biochemie
Papain besteht aus ca. 212 Aminosäuren mit 3 Disulfidbrücken sowie einer freien SH-Gruppe im aktiven Zentrum. Es gehört zur Familie der Cysteinproteasen und katalysiert eine Peptidhydrolyse: Dabei wirkt die Aminosäuresequenz Cystein-Histidin-Aspartat als katalytische Triade: Aspartat-175 sorgt für eine korrekte räumlichen Orientierung des Imidazolrings von Histidin-159. Letzteres deprotoniert das katalytische Cystein-25. Dieses vollzieht einen nukleophilen Angriff auf die Carbonylgruppe des Substrats, sodass vorübergehend eine kovalente Thioesterbindung entsteht. Abschließend wird das Enzym durch ein Wassermolekül deacetyliert und der C-Terminus des Peptids freigesetzt.
Papain spaltet überwiegend Peptidbindungen mit basischen Aminosäuren, kann aber auch Ester und Amide hydrolysieren. Es besitzt ein Temperaturoptimum bei 60 - 70 °C.
Anwendung
Papain spaltet Antikörper in ein Fc-Fragment und zwei Fab-Fragmente auf. Es wird in der Proteinchemie zur Peptidanalyse sowie in der Alternativmedizin zur Wundreinigung verwendet. In der Immunhämatologie wird Papain zur Vorbehandlung von Testerythrozyten benutzt, da es die Reaktivität einiger Blutgruppenantigene verstärkt. Außerdem findet es Anwendung in der Lebensmittel- und Textilindustrie sowie in der Gerberei und bei der Bierherstellung.