d-柠檬烯的简介

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d-柠檬烯 (D-limonene)

又称苎烯，是单环单萜（monocyclic monoterpene），分子量为136.24，组分为C10H16，CAS序号为[5989-27-5]。为柠檬味液体，不溶于水，易与乙醇混合，通常以d-异构体（d-isomer）形式存在。PH值6.7左右。

1 蛋白酶的生物学特点

蛋白酶是微生物产生的一类具有蛋白水解活性的酶，许多皮肤真菌可分泌蛋白酶，如须癣毛癣菌、红色毛癣菌、鸡禽毛癣菌、石膏样小孢子菌、犬小孢子菌、新霉素链霉菌、密旋链霉菌、短帚霉、黄曲霉、白色念珠菌、热带念珠菌、近平滑念珠菌和克柔念珠菌等。一些细菌也可产生蛋白酶，如栖息微球菌、表皮葡萄球菌和地衣芽孢杆菌等。Lucas FS等[1]在对牧场土壤产蛋白酶细菌分离中发现产蛋白酶细菌具有多样性，可为杆菌属、噬细胞菌属、放线菌属或蛋白菌属（Proteobacteria）。最近，Kim JS [2]发现一种新的细菌Fervidobacterium pennivorans 能够产生称为fervidolysin的角蛋白酶。Riffel A等[3]从家禽废物中分离出一种新的能完全降解羽毛的产蛋白酶的细菌，经形态、生化及16S rRNA鉴定为Chryseobacterium sp菌株 kr6。蛋白酶来源不同，其结构、理化性质、活性和底物也不同。这些酶多数属于细胞外酶，个别为细胞内酶。根据蛋白酶反应的最适pH值不同可以把蛋白酶分成酸性酶和碱性酶二大类；多数蛋白酶反应的最适温度在45℃～50℃，而念珠菌酸性蛋白酶（CAP）的最适温度为37℃。多数酶的活性表达依赖低浓度二价金属离子（Ca2+、Mg2+等），而一些重金属离子（Hg2+、Pb2+、Cu2+等）、1,10-邻二氮杂菲和EDTA则抑制其活性[3，4]。不同的蛋白酶有不同的特异性抑制剂，分别属于不同酶家族的抑制剂，提示蛋白酶具有不同的进化起源。蛋白酶的产生需要底物的诱导，如用蛋白胨培养的犬小孢子菌不产生蛋白酶，但在培养基中加入人发后，则可以产生蛋白酶。蛋白酶的底物范围相当广泛，除蛋白外，还包括多种多肽、胶原蛋白、酪蛋白、弹性蛋白、血红蛋白、明胶和卵蛋白等。但一些蛋白酶底物范围却较窄，如鸡禽毛癣菌酶只能利用鸟类羽毛，因此，它只感染鸟类。而密旋链霉菌释放的丝氨酸蛋白酶，P1位点对底物的精氨酸和赖氨酸有专一性，而P1'位点对苯丙氨酸和精氨酸有专一性。该酶对底物表现出高度的立体选择性和二级结构专一性[5]。蛋白酶反应的水解产物因蛋白酶的不同而不同，须癣毛癣菌蛋白酶I的水解产物是氨基酸，颗粒发癣菌蛋白酶则是短肽。

2 蛋白酶与免疫

蛋白酶是皮肤真菌重要的侵袭因子，是研究真菌疫苗的一个候选抗原，能否利用蛋白酶作为疫苗来预防动物和人的皮肤真菌感染一直是人们关注的问题，因此，研究蛋白酶与宿主免疫的相互关系非常重要。Descamps F等[6]认为针对真菌抗原的循环抗体与皮肤真菌感染的易感性及疾病的恢复无明显的关系，与体液免疫不同，细胞免疫反应与皮肤真菌感染的康复及抗病性的获得密切相关，针对真菌抗原的迟发型超敏反应(delayed-type hypersensitivity，DTH)与皮损的恢复以及防止复发密切相关，缺乏DTH则与真菌的易感性和慢性感染相关。将真菌感染鼠的Th细胞转移至易感鼠可获得过继免疫，也说明了细胞免疫反应在真菌感染中的重要性。Mignon BR等[7]最早观察了天然的犬小孢子菌外抗原和纯化的重组犬小孢子菌31.5kDa蛋白酶对豚鼠犬小孢子菌实验感染模型体液免疫和细胞免疫反应的影响，发现纯化的蛋白酶并不诱导豚鼠产生抗蛋白酶IgG，蛋白酶不引发或仅引发微弱的DTH，提示31.5kDa蛋白酶不是犬小孢子菌感染的重要抗原。Brouta F等[8]用ELISA法和淋巴细胞增殖分析方法观察了天然的犬小孢子菌外抗原和纯化的重组蛋白水解金属蛋白酶(recombinant keratinolytic metalloprotease，r-MEP3)对豚鼠犬小孢子菌实验感染模型体液免疫和细胞免疫的影响，发现外抗原和r-MEP3均可促进豚鼠的体液免疫和细胞免疫。Woodfolk JA等[9]也发现重组红色毛癣菌蛋白酶Tri r2激发速发型超敏反应和DTH，认为对真菌特异性抗原的低反应性是造成人类真菌感染的原因。 Descamps F等[10]用纯化的重组犬小孢子菌31.5 kDa蛋白酶和天然的犬小孢子菌外抗原作为疫苗免疫豚鼠，并观察其对豚鼠犬小孢子菌实验感染模型的作用。结果发现蛋白酶和外抗原均可引起强烈的体液免疫和细胞免疫反应，但反映皮损严重程度的评分与对照组之间无显著差异。说明犬小孢子菌31.5kDa蛋白酶诱导的特异性免疫反应不能对犬小孢子菌的感染起保护作用。因此，在利用蛋白酶研制真菌疫苗的道路上仍然面临着诸多困难。

3 蛋白酶与皮肤病的治疗

蛋白酶是皮肤真菌重要的侵袭因子，因此，能否利用蛋白酶抑制剂或者蛋白酶单克隆抗体抑制蛋白酶的作用，削弱皮肤真菌的侵袭性，从而达到治疗皮肤真菌感染的目的，是今后研究蛋白酶与皮肤真菌感染相互关系的一个重要方向[11]。迄今为止，尚缺乏研制蛋白酶单克隆抗体在体表中和蛋白酶削弱皮肤真菌的侵袭性报道。蛋白酶具有高效的蛋白水解活性，利用蛋白酶改善药物在蛋白中的通透性，提高皮肤外用药物的疗效，特别是在银屑病、角化过度性皮肤病（神经性皮炎、慢性湿疹等）和甲病中的治疗应用值得研究。蛋白酶也可以应用于美容护肤品，帮助活性因子透过皮肤屏障，去除皮肤多余角质，实现皮肤的深层护理。角蛋白酶能水解毛发蛋白，利用蛋白酶进行脱毛，治疗多毛症也可能具有良好的应用前景。

4 基因工程蛋白酶的研究

以往对蛋白酶的研究工作主要集中于菌种筛选、酶的提取纯化和活力测定等基础工作，对酶结构和基因表达的研究极少。20世纪90年代，随着分子生物学技术的发展，国外的一些学者开始进行蛋白酶基因工程表达和分子结构等方面的研究。Lin X等采用随机引物PCR的方法获得了编码地衣芽孢杆菌PWD-1菌株分泌的蛋白酶基因（Ker A）的全序列，Ker A基因与地衣芽孢杆菌NCIMB6816编码Carlsberg枯草杆菌蛋白酶的基因具有97％的同源序列。将Ker A基因转染产酶缺陷型枯草杆菌DB104菌株，该转化菌株能在含羽毛的培养基和LB培养基中产生活性蛋白酶[14～16]。Woodfolk JA等从红色毛癣菌cDNA文库克隆了Tri r4，并在毕赤酵母（Pichia pastoris）中表达了重组蛋白Tri r4，一个含726个氨基酸的蛋白质，属丝氨酸蛋白酶家族。另外，还在埃希氏大肠杆菌（Escherichia coli）菌株BL21中表达和发现了Tri r2，一种毛癣菌的新抗原，编码412个氨基酸，属D类枯草杆菌蛋白酶亚家族；通过SYBYL分子模建软件包进行分子模建，明确了Tri r2的三维分子结构和免疫优势T细胞抗原决定簇的分子位点[9,17，18]。2002年，Descamps F等[19]成功地从犬小孢子菌中获得了3个具有蛋白水解活性的枯草杆菌蛋白酶的基因全序列，并通过毕赤酵母系统重组表达了SUB3蛋白酶[6]。Wang JJ 等[20]用枯草杆菌表达系统和埃希氏大肠杆菌系统表达了蛋白酶—链亲和素融合蛋白，并用生物素—亲和素一步法纯化了融合蛋白，提高了纯化效率和蛋白酶的稳定性。上述研究为蛋白酶的工业化生产与应用提供了良好的工作基础。由于微生物在底物诱导状态下表达蛋白酶，而在非底物诱导状态下不表达蛋白酶，因此，差异PCR等方法不失为发现蛋白酶新基因的良好手段。

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