技术文章

细胞损伤中的蛋白水解酶网络:活化顺序、底物裂解与实验归因

        细胞损伤中的蛋白水解酶网络涉及Calpain、Caspase、Cathepsin、MMP/ADAM和泛素-蛋白酶体系统。不同蛋白水解酶对应Ca²⁺超载、凋亡执行、溶酶体损伤、细胞外基质重塑和蛋白稳态失衡等环节,实验设计应重点围绕检测窗口、底物裂解片段、抑制剂特异性和结果归因建立证据链。

 

关键词:细胞损伤;蛋白水解酶;Calpain;Caspase;Cathepsin;MMP;蛋白酶体;底物裂解

 

1蛋白水解酶网络的研究定位

1.1网络构成与判读主线

(1)功能分工

        Calpain主要介导Ca²⁺依赖性有限蛋白水解,常作用于细胞骨架、膜连接结构和黏附复合物。Caspase更偏向凋亡执行和炎症性死亡底物裂解。Cathepsin从溶酶体释放后,可放大线粒体损伤或炎症小体信号。MMP/ADAM主要参与细胞外基质降解和膜蛋白剪切。泛素-蛋白酶体系统则通过降解泛素化蛋白维持蛋白稳态。

(2)时间顺序

        蛋白水解事件具有明显阶段性。Ca²⁺升高和Calpain活化通常出现在损伤早期;Caspase级联多提示凋亡执行阶段;Cathepsin胞质释放提示溶酶体膜通透化;MMP活性增强常与组织屏障破坏、迁移侵袭或炎症微环境重塑相关。单一终点检测容易遗漏关键活化窗口。

(3)空间定位

        不同蛋白水解酶的作用区域不同。Calpain多位于胞质、膜骨架和局部Ca²⁺微区;Caspase主要在胞质和细胞核中切割底物;Cathepsin需关注溶酶体内定位和胞质释放;MMP/ADAM常作用于细胞外基质和膜近端;蛋白酶体分布于胞质和细胞核。机制归因时应结合亚细胞分馏、免疫荧光或活性探针结果。

 

表1细胞损伤中主要蛋白水解酶系统

 

蛋白水解酶系统

主要活化条件

典型作用区域

常见底物或读数

损伤判读方向

Calpain

Ca²⁺超载、膜损伤、兴奋性毒性

胞质、膜骨架、黏附结构

αII-spectrin、talin、FAK裂解

Ca²⁺依赖性有限蛋白水解

Caspase

线粒体通路、死亡受体通路、炎症小体

胞质、细胞核

Caspase-3、PARP、lamin裂解

凋亡或炎症性死亡执行阶段

Cathepsin

溶酶体膜通透化、酸性细胞器损伤

溶酶体、胞质

Cathepsin释放、Bid裂解

溶酶体损伤与死亡信号放大

MMP/ADAM

炎症因子、ECM重塑、膜蛋白剪切

细胞外基质、膜近端

明胶酶活性、ECM降解、受体脱落

基质破坏、屏障损伤、迁移侵袭

蛋白酶体

泛素化蛋白积累、蛋白质质量控制压力

胞质、细胞核

泛素化蛋白、p53、IκBα变化

蛋白稳态失衡和应激调控

 

2关键蛋白水解酶系统与损伤归因

2.1 Calpain通路

(1)Ca²⁺依赖性活化

        Calpain是细胞损伤中典型的Ca²⁺依赖性半胱氨酸蛋白酶。缺血缺氧、兴奋性毒性、氧化应激、机械损伤和线粒体功能障碍均可引起胞内Ca²⁺升高,并促使Calpain活化。

(2)底物裂解特征

        Calpain通常介导有限蛋白水解,而不是底物完全降解。αII-spectrin、talin、FAK和paxillin等细胞骨架或黏附相关蛋白出现特征性裂解时,常提示Ca²⁺依赖性结构损伤参与。若Calpain抑制后同时降低底物裂解和细胞损伤读数,可进一步支持Calpain的功能参与。

 

2.2 Caspase通路

(1)凋亡执行

        Caspase-3、Caspase-6和Caspase-7是凋亡执行阶段的重要蛋白酶,可切割PARP、lamin、ICAD等底物。Cleaved Caspase-3和Cleaved PARP升高常用于判断凋亡执行,但不能单独说明上游启动机制。

(2)死亡方式转换

        Caspase-8连接死亡受体通路、凋亡和坏死性凋亡调控。使用z-VAD-FMK后若PARP裂解下降但细胞死亡未改善,需进一步检测p-MLKL、GSDMD裂解和LDH释放,判断是否出现死亡方式转换。

 

2.3 Cathepsin通路

(1)溶酶体膜通透化

        Cathepsin B、D、L通常定位于溶酶体内。氧化应激、脂质过氧化、药物刺激、晶体或颗粒物摄入可诱导溶酶体膜通透化,使Cathepsin释放至胞质。胞质Cathepsin可促进Bid裂解、线粒体损伤和Caspase级联放大。

(2)炎症信号连接

        Cathepsin B释放常与NLRP3炎症小体激活相关。若同时观察到Cathepsin胞质释放、Caspase-1活化、GSDMD裂解和IL-1β成熟,应考虑溶酶体损伤介导的炎症性细胞死亡。

 

2.4 MMP/ADAM通路

(1)基质降解

        MMP-2、MMP-9常用于评价明胶降解能力,MMP-3、MMP-13与组织重塑、软骨破坏和炎症损伤相关。MMP活性升高更常提示细胞外基质重塑、屏障破坏或迁移侵袭增强,不宜直接等同于细胞死亡增强。

(2)膜蛋白剪切

        ADAM家族和部分MMP可剪切膜蛋白胞外结构域,影响受体信号、黏附分子和炎症因子释放。研究细胞连接破坏、上皮屏障损伤或受体脱落时,应结合可溶性剪切片段、膜蛋白减少和MMP/ADAM抑制剂响应共同判断。

 

2.5泛素-蛋白酶体系统

(1)蛋白稳态调控

        蛋白酶体通过降解泛素化蛋白维持蛋白质质量控制。氧化应激、ER应激和线粒体损伤可增加错误折叠蛋白负荷。蛋白酶体功能受阻时,泛素化蛋白累积可进一步诱导应激反应、炎症信号和细胞死亡。

(2)抑制剂解释边界

        MG132等蛋白酶体抑制剂可用于研究目标蛋白稳定性,但其影响范围较广,可能诱导ER应激、ROS升高和凋亡。涉及蛋白酶体机制时,应联合泛素化蛋白累积、蛋白酶体活性、CHX chase和细胞毒性指标进行归因。

 

表2蛋白水解酶系统的实验归因要点

 

通路

关键证据

推荐验证方式

常见误判

Calpain

Ca²⁺升高、Calpain活性增强、αII-spectrin裂解

EGTA、Calpeptin、底物裂解检测

仅凭Ca²⁺升高判断Calpain活化

Caspase

Cleaved Caspase-3、PARP裂解、Annexin V阳性

z-VAD-FMK、Caspase活性检测

仅凭PARP裂解判断全部凋亡机制

Cathepsin

溶酶体膜通透化、Cathepsin胞质释放

分馏标志物、Cathepsin抑制剂、活性探针

忽略分馏污染导致的假阳性

MMP/ADAM

明胶酶活性、ECM降解、膜蛋白剪切片段

MMP抑制剂、迁移侵袭实验、细胞活性对照

将基质重塑直接解释为细胞死亡

蛋白酶体

泛素化蛋白累积、蛋白酶体活性变化

MG132、CHX chase、目标蛋白半衰期

将MG132效应全部归因于目标蛋白稳定性

 

3蛋白水解酶网络的检测策略

3.1酶活检测

        酶活检测适合评价蛋白酶当前功能状态。Calpain、Caspase、Cathepsin、MMP和蛋白酶体均可通过底物法或活性探针检测。实验中需注意裂解液组成、pH、螯合剂、去垢剂、样本自发荧光和底物特异性。酶活读数适合作为筛查和时间梯度分析指标,但不能替代底物裂解和功能表型。

 

3.2底物裂解检测

        底物裂解比总蛋白表达更接近功能性蛋白水解。Calpain可检测αII-spectrin、talin或FAK裂解;Caspase可检测PARP、lamin和Caspase自身裂解;Cathepsin可检测Bid裂解和胞质释放;MMP可检测明胶底物或ECM降解;蛋白酶体可检测泛素化蛋白累积和目标蛋白稳定性。底物裂解片段应结合分子量、裂解位点和抑制剂逆转进行归因。

 

3.3抑制剂与遗传干预

        抑制剂可用于验证蛋白酶参与程度,但其特异性通常有限。Calpain抑制剂可能影响其他半胱氨酸蛋白酶,z-VAD-FMK可能改变死亡方式,MG132可诱导广泛应激。关键结论应结合不同结构类型抑制剂、siRNA/CRISPR干预、过表达内源抑制因子或救援实验。

 

表3蛋白水解酶网络实验设计框架

 

实验问题

推荐检测组合

关键对照

结果解释

Ca²⁺依赖性损伤是否存在

Ca²⁺成像、Calpain活性、αII-spectrin裂解

EGTA、Calpain抑制剂

判断Calpain是否为早期损伤节点

凋亡是否进入执行阶段

Cleaved Caspase-3、PARP裂解、Annexin V

z-VAD-FMK、阴性对照

判断Caspase级联参与程度

溶酶体损伤是否参与

LysoTracker、Cathepsin释放、Cathepsin活性

Cathepsin抑制剂、分馏标志物

判断LMP与死亡信号连接

基质降解是否增强

MMP活性、ECM底物变化、迁移侵袭实验

MMP抑制剂、细胞活性对照

区分基质重塑与细胞毒性

蛋白稳态是否失衡

泛素化蛋白、蛋白酶体活性、ER应激指标

MG132、CHX chase

判断蛋白降解或积累机制

药物是否作用于蛋白水解网络

酶活、裂解片段、细胞死亡、抑制剂联合

溶剂对照、多通路抑制剂

区分直接抑制和继发性保护

 

4常见损伤模型中的应用逻辑

4.1缺血缺氧和再灌注损伤

        缺血再灌注模型中,Ca²⁺超载、ROS升高和线粒体膜电位下降常共同出现。Calpain活化可作为早期结构损伤指标,Caspase级联可反映凋亡执行,Cathepsin释放提示溶酶体损伤参与。实验中应按时间顺序检测Ca²⁺变化、Calpain活性、底物裂解、线粒体指标和细胞死亡。

 

4.2神经细胞损伤

        兴奋性毒性和神经退行性损伤中,Calpain常参与轴突骨架裂解、突触蛋白改变和膜结构破坏。若Calpain抑制后αII-spectrin裂解下降,并伴随轴突完整性或神经元存活改善,可支持其在早期损伤中的功能地位。若同时出现Caspase-3活化,应进一步判断Calpain是否位于Caspase上游。

 

4.3溶酶体损伤与炎症模型

        颗粒物、晶体、脂质过氧化和部分药物刺激可诱导溶酶体膜通透化。此类模型中应联合检测Cathepsin胞质释放、NLRP3、Caspase-1、GSDMD裂解和IL-1β成熟。若Cathepsin抑制剂降低炎症小体指标,可支持溶酶体损伤参与炎症性死亡。

 

4.4肿瘤迁移和组织重塑模型

        迁移侵袭、纤维化、炎症组织破坏和屏障损伤模型中,MMP/ADAM通路更具解释价值。此时应将MMP活性、ECM降解、膜蛋白剪切片段、细胞迁移能力和细胞活性结果分开分析,避免将细胞毒性造成的迁移下降误判为特异性MMP通路抑制。

 

表4不同损伤模型中的蛋白水解酶组合

 

模型类型

优先检测通路

推荐指标

判读重点

缺血再灌注

Calpain、Caspase、Cathepsin

Ca²⁺、Calpain活性、PARP裂解、Cathepsin释放

判断早期结构损伤与死亡执行顺序

兴奋性毒性

Calpain、Caspase

αII-spectrin裂解、Caspase-3、神经元存活

区分Ca²⁺依赖性裂解与凋亡执行

溶酶体损伤

Cathepsin、Caspase-1

Cathepsin B释放、GSDMD、IL-1β

判断LMP与炎症小体连接

肿瘤迁移侵袭

MMP/ADAM、Calpain

MMP-2/9活性、talin/FAK裂解、迁移实验

区分基质重塑与细胞毒性

蛋白稳态压力

蛋白酶体、Caspase

泛素化蛋白、ER应激、Cleaved Caspase-3

判断蛋白积累、应激和死亡关系

 

5结果异常与归因控制

5.1酶活升高但底物裂解不明显

        此类结果常见于取样窗口不匹配、底物选择不适合、酶活底物特异性不足或裂解片段不稳定。建议增加时间梯度,替换更具代表性的底物裂解抗体,并加入抑制剂逆转实验。

 

5.2底物裂解增强但抑制剂不能逆转

        底物可能同时被多种蛋白水解酶切割。若Calpain抑制剂不能逆转αII-spectrin裂解,应加入Caspase抑制剂对照;若Cathepsin抑制剂不能逆转Bid裂解,应检测线粒体通路和Caspase级联。单一抑制剂阴性不能直接排除蛋白水解网络参与。

 

5.3抑制剂改善细胞活性但酶活指标不变

        抑制剂可能作用于非目标通路,也可能检测窗口不在目标酶活峰值。此时应重新设定取样时间,并检测底物裂解片段、上游刺激和细胞表型。若抑制剂仅改善细胞活性而缺乏酶活或底物证据,不宜将保护效应直接归因于目标蛋白酶。

 

表5蛋白水解酶网络研究常见异常与优化方向

 

异常现象

可能原因

优化方向

酶活信号升高但底物裂解弱

时间窗口不匹配、底物选择不合适

设置时间梯度,更换底物裂解指标

底物裂解增强但抑制剂无效

多蛋白酶共同切割或抑制剂剂量不足

增加其他通路抑制剂和剂量梯度

z-VAD-FMK降低PARP裂解但死亡不下降

死亡方式转换或非凋亡死亡补偿

检测p-MLKL、GSDMD、LDH释放

Cathepsin胞质信号异常升高

分馏污染或溶酶体破裂处理过强

加入分馏标志物和免疫荧光验证

MMP活性升高但细胞数量下降

细胞毒性干扰迁移或分泌读数

同步检测细胞活性和LDH释放

MG132处理后多通路激活

蛋白酶体抑制引发广泛应激

降低剂量,缩短时间,结合CHX chase

 

6相关产品与材料选型

6.1 Calpain通路相关产品

 

产品类别

货号

产品/材料名称

级别和纯度

应用定位

酶源

C1441522

钙蛋白酶-1

 

用于Calpain-1体外酶活体系、底物裂解反应和抑制剂筛选模型建立

酶源

np001116

钙蛋白酶-1来源于人类红细胞

天然,EnzymoPure™,≥95%(SDS-PAGE),≥1000 U/mg protein; Protein concentration: 见COA

适合作为人源Calpain-1阳性酶源,用于Ca²⁺依赖性蛋白水解体系和抑制剂效应验证

酶源

np001115

钙蛋白酶-1,猪红细胞

 

用于猪源Calpain-1酶源体系、体外底物切割和Calpain反应条件优化

酶源

C755293

钙蛋白酶-1,来源于猪红细胞

Calpain-1, Porcine Erythrocytes, is a native calpain-1. A heterodimeric cysteine proteinase with low Ca2+ requirement (EC₅₀ = 2 µM).

适合低Ca²⁺需求Calpain-1活性反应、底物裂解和抑制剂效应比较

底物

C1453940

Calpain-1 substrate, fluorogenic

 

用于Calpain-1荧光底物法活性检测

底物

C1443233

Calpain substrate

 

用于Calpain底物裂解和酶活读数建立

抑制剂

A275929

ALLM,钙蛋白酶抑制剂

≥95%

用于Calpain抑制验证和Ca²⁺依赖性损伤归因

抑制剂

A274819

钙蛋白酶抑制剂I

≥95%

用于Calpain参与程度验证和抑制剂对照

抑制剂

A420582

钙蛋白酶抑制剂I

10mM in DMSO

适合细胞处理或药效筛选中直接使用的Calpain抑制剂储备液

抑制剂

C695638

钙蛋白酶抑制剂II

≥95%

用于Calpain抑制实验,可与底物裂解检测联用

抑制剂

P276048

PD 151746,非肽钙蛋白酶抑制剂

≥95%

适合Calpain特异性干预和药效筛选实验

抑制剂

L275900

Z-LLY-FMK钙蛋白酶抑制剂

≥95%

用于Calpain介导底物裂解的抑制验证

抑制剂

C420784

Calpeptin

Moligand™, 10mM in DMSO

适合细胞可透性Calpain抑制实验

抑制剂

C274691

钙肽素

Moligand™, ≥95%

用于Calpain细胞模型抑制验证和Ca²⁺依赖性损伤干预

抑制剂

N276203

NYC-488,新型钙蛋白酶抑制剂

≥94%

用于Calpain抑制剂比较和药效筛选实验

抑制剂

C336446

Calpain Inhibitor VI

≥95%

用于Calpain抑制验证,可与Calpain活性读数和底物裂解检测配套

抑制剂

C341237

Calpain Inhibitor XII

≥90%

用于Calpain通路抑制和不同抑制剂交叉验证

抑制剂

C1436419

Calpain Inhibitor-2

 

用于Calpain介导蛋白水解的抑制实验

抑制剂

C1419148

Calpain inhibitor V

 

用于Calpain抑制剂组合验证和损伤模型干预

抑制剂

C1497109

Calpain-2-IN-1

Moligand™, 10 mM in DMSO

用于Calpain-2靶向抑制和细胞处理实验

抑制剂

C649440

Calpain-2-IN-1

≥98%

用于Calpain-2抑制剂验证和CAPN2相关机制研究

抑制剂

M611796

mercaptoacrylate inhibitor of calpain 1

Moligand™

用于Calpain-1抑制和亚型相关药理验证

抗体

Ab092523

Recombinant Calpain 1 Antibody

ExactAb™, Validated, 重组, 2.0 mg/mL

用于Calpain-1蛋白表达检测、WB验证和Calpain-1相关损伤通路分析

抗体

Ab327205

Recombinant Calpain 1 Antibody

敲低验证

用于Calpain-1表达检测和敲低模型中CAPN1信号验证

抗体

Ab092535

Calpain 2 Antibody

无载体, ExactAb™, 已验证, 高性能, 见COA

用于Calpain-2蛋白表达检测、损伤模型中CAPN2通路验证和亚型区分

抗体

Ab327201

Recombinant Calpain 2 Antibody

敲低验证

用于Calpain-2表达检测和敲低模型中CAPN2信号验证

抗体

Ab092526

Calpain 10 Antibody

见COA

用于Calpain 10蛋白水平检测和特定细胞模型中的Calpain亚型分析

ELISA试剂盒

EJ1512394

大鼠钙蛋白酶1(Calpain 1)酶联免疫吸附测定试剂盒

BioReagent

用于大鼠细胞、组织或体液样本中Calpain 1水平检测

ELISA试剂盒

EJ1512395

大鼠钙蛋白酶2(Calpain 2)酶联免疫吸附测定试剂盒

BioReagent

用于大鼠样本中Calpain 2水平检测,适合损伤模型中CAPN2变化评价

ELISA试剂盒

EJ1515072

人钙蛋白酶2(CAPN2)酶联免疫吸附测定试剂盒

BioReagent

用于人源样本中CAPN2水平检测,适合细胞损伤和临床相关样本分析

 

6.2 Caspase通路相关产品

 

产品类别

货号

产品/材料名称

级别和纯度

应用定位

活性检测试剂盒

C1492385

Caspase 3活性检测试剂盒

BioReagent

用于凋亡执行阶段Caspase-3活性评价

活性检测试剂盒

C1372489

Caspase3/7活性检测试剂盒

BioReagent

用于Caspase-3/7执行性凋亡活性检测

活性检测试剂盒

C1492388

Caspase 8活性检测试剂盒

BioReagent

用于死亡受体通路和死亡方式转换分析

活性检测试剂盒

C1492389

Caspase 9活性检测试剂盒

BioReagent

用于线粒体凋亡通路活性检测

活性检测试剂盒

C1372498

Caspase 1活性检测试剂盒

BioReagent

用于炎症小体相关Caspase-1活化检测

活细胞检测试剂盒

L1520214

活细胞Caspase-3/7活性与Annexin V双重凋亡检测试剂盒

BioReagent,无菌,用于显微镜,生物染色剂,适用于荧光分析

用于活细胞水平同步检测Caspase-3/7活性和早期凋亡外翻

活细胞检测试剂盒

L1520218

活细胞Caspase-3/7活性与Annexin V双重凋亡检测试剂盒

BioReagent,无菌,用于显微镜,生物染色剂,适用于荧光分析

适合活细胞凋亡进程和膜完整性联合分析

抑制剂

Z421947

Z-VAD(OH)-FMK(半胱天冬酶抑制剂VI)

10mM in DMSO

用于广谱Caspase抑制和死亡方式转换验证

抑制剂

Q275003

QVD-OPh,不可逆的广谱胱天蛋白酶抑制剂

≥95%, mixture of isomers

用于Caspase依赖性细胞死亡干预

抑制剂

M274709

Caspase-3/7 Inhibitor

≥97%

用于Caspase-3/7特异性抑制验证

抗体

Ab213595

Caspase 3 Mouse mAb

无载体,ExactAb™,无叠氮钠,已验证,高性能,PBS Only,≥95%(SDS-PAGE),1.0 mg/mL

用于Caspase-3蛋白表达和凋亡通路检测

抗体

Ab326059

Cleaved Caspase 8 Antibody

敲低验证

用于Caspase-8活化和死亡受体通路验证

抗体

Ab326939

Recombinant cleaved Caspase-9 Antibody

敲低验证

用于线粒体凋亡通路中Caspase-9活化检测

 

6.3 Cathepsin与溶酶体损伤相关产品

 

产品类别

货号

产品/材料名称

级别和纯度

应用定位

抗体

Ab093155

Cathepsin B Mouse mAb

无载体, ExactAb™, 无叠氮钠, 已验证, 高性能, 见COA

用于Cathepsin B表达、定位和溶酶体损伤相关检测

抗体

Ab215111

Cathepsin D Mouse mAb

无载体,ExactAb™,无叠氮钠,已验证,高性能,PBS Only,≥95%(SDS-PAGE),1.0 mg/mL

用于Cathepsin D表达和溶酶体通路验证

抗体

Ab093200

Cathepsin L/MEP Antibody

ExactAb™, Validated, 1.0 mg/mL

用于Cathepsin L相关蛋白水解通路检测

底物

C1441538

Cathepsin D/E Substrate, Fluorogenic

 

用于Cathepsin D/E荧光底物活性检测

底物

C659428

Cathepsin D and E FRET Substrate acetate

≥98%

用于Cathepsin D/E FRET底物法活性检测

抑制剂

E109034

E-64,半胱氨酸蛋白酶抑制剂

Moligand™, ≥99%, protease inhibitor

用于Cathepsin/半胱氨酸蛋白酶背景控制

抑制剂

E123225

E-64d,不可逆的细胞渗透性组织蛋白酶B和L抑制剂

Moligand™,≥98%,protease inhibitor

适合细胞水平Cathepsin B/L抑制实验

抑制剂

C408095

Cathepsin Inhibitor 1

10mM in DMSO

用于Cathepsin通路抑制验证

抑制剂

C1494949

Cathepsin L-IN-2

Moligand™, 10 mM in DMSO

用于Cathepsin L相关损伤机制验证

ELISA试剂盒

EJ1514552

人组织蛋白酶B(CTSB)酶联免疫吸附测定试剂盒

BioReagent

用于人源样本中CTSB水平检测

ELISA试剂盒

EJ1514554

人组织蛋白酶D(Cath-D)酶联免疫吸附测定试剂盒

BioReagent

用于人源样本中Cathepsin D水平检测

 

6.4 MMP/ADAM通路相关产品

 

产品类别

货号

产品/材料名称

级别和纯度

应用定位

底物

M1442064

MMP-1/MMP-9 Substrate, Fluorogenic

 

用于MMP底物裂解和明胶酶相关活性检测

抑制剂

M276513

MMP-2 / MMP-9抑制剂I

Moligand™,≥99%

用于MMP-2/9依赖性基质降解验证

抑制剂

M338143

MMP-2 / MMP-9抑制剂II

≥95%

用于MMP-2/9活性抑制和迁移侵袭机制分析

抑制剂

M1494998

MMP-2/MMP-9-IN-1

Moligand™, 10 mM in DMSO

适合细胞模型中MMP-2/9抑制实验

抑制剂

M412536

MMP-9-IN-1

≥98%

用于MMP-9相关炎症损伤、ECM降解和迁移实验

抑制剂

M274731

MMP-9抑制剂

≥95%

用于MMP-9通路干预和基质降解归因

抗体

Ab115657

MMP2 Mouse mAb

无载体, ExactAb™, 已验证, 高性能, 见COA

用于MMP-2蛋白表达和分泌水平检测

抗体

Ab115721

MMP9 antibody

ExactAb™, 已验证, 重组, 见COA

用于MMP-9表达和炎症/基质重塑验证

ELISA试剂盒

EJ1514021

人基质金属蛋白酶2(MMP-2)酶联免疫吸附测定试剂盒

BioReagent

用于人源上清或样本中MMP-2水平检测

ELISA试剂盒

EJ1514028

人基质金属蛋白酶9(MMP-9)酶联免疫吸附测定试剂盒

BioReagent

用于MMP-9分泌水平检测和组织损伤评价

ELISA试剂盒

EJ1514938

人解整合素金属蛋白酶10(ADAM10)酶联免疫吸附测定试剂盒

BioReagent

用于ADAM10相关膜蛋白剪切通路分析

ELISA试剂盒

EJ1514939

人解整合素金属蛋白酶17(ADAM17)酶联免疫吸附测定试剂盒

BioReagent

用于ADAM17介导受体脱落和炎症因子释放研究

抑制剂

G169107

GI254023X,ADAM10金属蛋白酶抑制剂

Moligand™, ≥98%(HPLC)

用于ADAM10依赖性膜蛋白剪切验证

底物

A1442055

ADAM-17 Substrate

 

用于ADAM17底物裂解活性检测

 

6.5蛋白酶体与样本处理相关产品

 

产品类别

货号

产品/材料名称

级别和纯度

应用定位

蛋白酶体抑制剂

M126521

MG-132,可逆蛋白酶体抑制剂

Moligand™, ≥98%

用于泛素化蛋白累积、目标蛋白稳定性和蛋白酶体抑制实验

蛋白酶体抑制剂

R166528

(R)-MG132,20S蛋白酶体抑制剂

≥98%

用于20S蛋白酶体抑制和蛋白稳态压力模型

蛋白酶体抑制剂

M275487

MG-115,可逆蛋白酶体抑制剂

Moligand™, ≥95%

用于蛋白酶体抑制对照和目标蛋白稳定性分析

蛋白酶体抑制剂

D127401

CEP-18770 (Delanzomib),蛋白酶体抑制剂

≥97%

用于蛋白酶体抑制与细胞应激/凋亡研究

蛋白酶体抑制剂

O129260

Oprozomib (ONX 0912),抑制20S蛋白酶体β5/LMP7的CT-L活性

Moligand™, ≥98%

用于20S蛋白酶体β5/LMP7相关活性抑制研究

蛋白酶体检测

EJ1514821

人蛋白酶体亚基α5(PSMα5)酶联免疫吸附测定试剂盒

BioReagent

用于蛋白酶体亚基表达水平检测

蛋白酶体检测

EJ1514824

人蛋白酶体激活剂复合物亚基3(PSME3/PA28γ)酶联免疫吸附测定试剂盒

BioReagent

用于蛋白酶体调控因子检测

样本处理

P301902

蛋白酶抑制剂混合物

100×,不含EDTA

适合需避免金属离子螯合干扰的蛋白样本保护

样本处理

P665818

蛋白酶抑制剂混合物

BioReagent, 不含EDTA, 100X

适合细胞/组织裂解样本中非目标蛋白保护

样本处理

P775091

蛋白酶抑制剂混合物(适用于哺乳动物组织及细胞, 不含EDTA, 100X)

BioReagent, 哺乳动物样品抽提用, 100X, 不含EDTA

适合哺乳动物细胞和组织样本处理

样本处理

P752090

蛋白酶磷酸酶抑制剂混合物(100×, 不含EDTA)

BioReagent, for western blot, 用于蛋白分析, 100×

适合同时关注蛋白水解和磷酸化信号的WB样本

样本处理

C1491689

柱式动物组织/细胞总蛋白抽提试剂盒(含蛋白酶抑制剂混合液)

BioReagent, for western blot, 用于蛋白分析

用于细胞或组织总蛋白提取和WB样本制备

 

7常见问题

7.1损伤模型中蛋白水解酶检测窗口如何设定?

        检测窗口应根据损伤模型的动力学建立,而不是固定选择单一终点。Ca²⁺成像和Calpain活性适合早期时间点,Caspase-3/PARP裂解适合凋亡执行阶段,Cathepsin胞质释放应与溶酶体膜通透化同步检测,MMP活性和ECM降解通常需要更长观察时间。建议先做小规模时间梯度,再确定正式实验取样点。

 

7.2 αII-spectrin裂解片段如何区分Calpain与Caspase来源?

        αII-spectrin可被Calpain和Caspase切割,需结合裂解片段分子量、出现时间和抑制剂逆转结果归因。若Calpain抑制剂明显降低特定裂解片段,而Caspase抑制剂影响较弱,可支持Calpain来源;若伴随Cleaved Caspase-3和PARP裂解增强,则需考虑Caspase参与。

 

7.3 Cathepsin胞质释放检测中如何控制亚细胞分馏污染?

        胞质Cathepsin检测应同时加入胞质、溶酶体和线粒体组分标志物,确认分馏纯度。若胞质组分中出现明显溶酶体标志物污染,Cathepsin释放结论需谨慎。建议结合免疫荧光定位、溶酶体膜通透化指标和Cathepsin活性探针进行交叉验证。

 

7.4多种蛋白水解酶同时活化时主导通路如何判定?

        主导通路应通过时间顺序、底物裂解谱、抑制剂逆转幅度和细胞表型改善程度综合判定。若Calpain活化最早,且抑制后同时降低下游Caspase裂解和细胞损伤,提示Calpain可能位于上游;若Caspase抑制剂仅降低PARP裂解而不改善膜破裂,则Caspase并非唯一执行机制。

 

7.5抑制剂特异性不足时如何建立机制证据链?

        应采用多层证据组合。第一,使用酶活检测确认目标蛋白酶活性变化;第二,检测特征性底物裂解片段;第三,使用不同结构类型抑制剂或遗传干预交叉验证;第四,评估细胞死亡、迁移、炎症或屏障功能等表型是否同步改善;第五,排查抑制剂对其他蛋白酶和细胞活性的非特异影响。多层结果方向一致时,机制归因才较为可靠。

 

        细胞损伤中的蛋白水解酶研究应避免单一指标归因。将酶活、底物裂解、抑制剂响应、亚细胞定位和细胞功能读数联合分析,才能更准确地区分早期损伤节点、执行性裂解事件和继发性蛋白稳态改变。

 

更多相关文章,详见下方:

[1] 庆大霉素诱导细胞损伤模型的构建与评价策略

目录: 技术文章

Da — 若无特别说明,分子量单位默认为道尔顿。   Mw — 重均分子量。   Mn — 数均分子量。

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

引用本文

阿拉丁科学.《细胞损伤中的蛋白水解酶网络:活化顺序、底物裂解与实验归因》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年7月22日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/proteolytic-enzyme-networks-in-cell-injury-activation-sequence-substrate-cleavage-and-experimental-attribution.html
这篇文章对您有帮助吗? Yes No 有 0 人觉得有帮助