Karakteristik, struktur, fungsi, mekanisme aksi

Itu Chimotripsin Ini adalah protein pencernaan paling banyak kedua oleh pankreas menuju usus kecil. Ini adalah enzim milik keluarga serin-proteas dan berspesialisasi dalam hidrolisis ikatan peptida antara asam amino seperti tirosin, fenilalanin, triptofan, methodin dan leukin yang ada dalam protein besar.

Nama "chemotripsin" menyatukan, sebenarnya, sekelompok enzim yang diproduksi oleh pankreas dan yang secara aktif berpartisipasi dalam pencernaan protein usus pada hewan. Kata ini berasal dari tindakan renin yang dimiliki enzim ini pada kandungan lambung atau "chimo".

Struktur Chimotripsin (Sumber: Pengguna: Mattyjenjen [atribusi] melalui Wikimedia Commons)

Meskipun tidak diketahui seberapa luas distribusinya di kerajaan hewan, dianggap bahwa enzim ini hadir setidaknya di semua domba dan ada laporan kehadiran mereka di "tepi yang lebih primitif" seperti arthropoda dan yang Celestroads.

Pada hewan -hewan yang memiliki pankreas, organ seperti itu adalah situs utama produksi chimotripsine, serta protease lainnya, inhibitor enzimatik dan prekursor atau zimogen.

Chimotripsin adalah enzim yang paling banyak dipelajari dan lebih ditandai, tidak hanya dalam kaitannya dengan biosintesisnya, tetapi juga dengan aktivasi dari zimogen, sifat enzimatiknya, penghambatannya, karakteristik kinetik dan katalitiknya dan struktur umumnya.

[TOC]

Karakteristik dan Struktur

Chimotripsin adalah endopeptidase, yaitu, mereka adalah protease yang menghidrolisis ikatan peptida asam amino dalam posisi "internal" protein lain; Meskipun juga telah ditunjukkan bahwa mereka dapat menghidrolisis ester, amidas dan arilamidas, meskipun dengan selektivitas yang lebih sedikit.

Mereka memiliki berat molekul rata -rata sekitar 25 kDa (245 asam amino) dan diproduksi dari prekursor yang dikenal sebagai chemotripsinogen.

Dari pankreas hewan sapi, 2 jenis chemotripsinogen telah dimurnikan, a dan b. Dalam model babi chemotripsinogen ketiga, Chimotripsinogen C dijelaskan. Masing -masing dari tiga zimogen ini bertanggung jawab atas produksi chimotropsin A, B dan C, masing -masing.

Itu bisa melayani Anda: Quintana roo flora dan fauna

Chimotripsin A dibentuk oleh tiga rantai polipeptida yang saling terkait secara kovalen melalui jembatan atau ikatan disulfida antara residu sistein. Namun, penting untuk menyebutkan bahwa banyak penulis menganggapnya sebagai enzim monomer (terdiri dari satu subunit).

Rantai ini membentuk struktur yang memiliki bentuk ellipsoid, di mana kelompok yang memiliki beban elektromagnetik terletak di permukaan (kecuali untuk asam amino yang berpartisipasi dalam fungsi katalitik).

Umumnya chimotropsin sangat aktif untuk pH asam, meskipun yang telah dijelaskan dan dimurnikan dari serangga dan hewan non -vertebrata lainnya stabil pada pH antara 8 dan 11 dan sangat tidak stabil untuk menurunkan pH menurunkan.

Fungsi Chemotripsin

Ketika pankreas eksokrin distimulasi, baik dengan hormon atau dengan impuls listrik, organ ini melepaskan butiran sekretori yang kaya akan chemotripsinogen, yang pernah mencapai usus kecil dipotong oleh protease lain antara limbah 15 dan 16 dan kemudian "dituntut secara otomatis" untuk melakukan a protein yang benar -benar aktif.

Mungkin fungsi utama dari enzim ini adalah bertindak sejalan dengan protease yang diekskresikan lainnya menuju sistem pencernaan untuk pencernaan atau degradasi protein yang dikonsumsi dengan makanan.

Produk proteolisis semacam itu selanjutnya berfungsi sebagai sumber karbon dan energi melalui katabolisme asam amino atau dapat "didaur ulang" secara langsung untuk pembentukan protein sel baru yang akan mengerahkan beberapa fungsi dan bervariasi pada tingkat fisiologis.

Mekanisme aksi

Chimotripsin mengerahkan tindakan mereka hanya setelah diaktifkan, karena ini diproduksi sebagai bentuk "prekursor" (zimogen) yang disebut chemotropsinogenik.

Mekanisme Reaksi Quimotripsin (Sumber: HBF878 [CC0] Via Wikimedia Commons)

Pelatihan

Zimogen chimotripsin disintesis oleh sel asinar pankreas, setelah itu mereka bermigrasi dari retikulum endoplasma ke kompleks Golgi, di mana mereka dikemas dalam kompleks membran atau granula sekretori sekretori,.

Dapat melayani Anda: ilmu yang terkait dengan biologi

Butiran ini menumpuk di ujung asino dan dilepaskan sebagai respons terhadap rangsangan hormonal atau impuls saraf.

Pengaktifan

Bergantung pada kondisi aktivasi, beberapa jenis chimotripsin dapat ditemukan, namun, mereka semua menyiratkan "potongan" proteolitik dari hubungan peptida dalam zimogen, chimotripsinogen, proses yang dikatalisis oleh tripsin enzimnya.

Reaksi aktivasi awalnya terdiri dari ikatan pemotongan antara asam amino 15 dan 16 dari chimotripsinogen, yang membentuk π-kuimotripsin, yang mampu "proses diri" dan aktivasi autokatalisis lengkap.

Tindakan enzim terakhir ini mempromosikan pembentukan peptida setelahnya dengan cara rantai terminal-C, yang dimulai dengan residu 149).

Bagian yang sesuai dengan limbah 14-15 dan 147-148 (dua dipéptides) tidak memiliki fungsi katalitik dan melepaskan dari struktur utama.

Aktivitas katalitik

Chimotripsin bertanggung jawab untuk menghidrolisis ikatan peptida, sebagian besar menyerang bagian karboksilat asam amino yang memiliki gugus lateral aromatik, yaitu, asam amino seperti tirosin, triptofan dan fenilalaninininininininus.

Sebuah serin (menjadi 195) di dalam situs aktif (Gly-Asp-Series-Gly-Glu-Ala-Val) dari jenis enzim ini mungkin merupakan residu paling penting untuk operasinya. Mekanisme reaksi adalah sebagai berikut:

- Chimotripsin pada awalnya ditemukan dalam bentuk "substrat -bebas", di mana "triad" katalitik terdiri dari gugus karboksil lateral dari residu aspartat (102), cincin imidazol dari residu histidin (57) dan hidroksil sisi kelompok dari hidroksil dari kelompok hidroksil dari kelompok kelompok kelompok kelompok kelompok kelompok kelompok kelompok kelompok kelompok kelompok kelompok kelompok kelompok kelompok kelompok kelompok kelompok kelompok kelompok kelompok kelompok (57) dan sisi kelompok kelompok kelompok kelompok kelompok kelompok kelompok grup A Serine (195).

- Substrat memenuhi enzim dan bergabung dengan ini untuk membentuk kompleks reversibel enzim-substrat yang khas (menurut model Micaelian), di mana katalitik "triad" memfasilitasi serangan nukleofilik dengan mengaktifkan gugus hidroksil serin serin serin.

Itu dapat melayani Anda: basis nitrogen: apa itu, klasifikasi, fungsi

- Titik kunci dari mekanisme reaksi terdiri dalam pembentukan hubungan parsial, yang menghasilkan polarisasi gugus hidroksil, yang cukup untuk mempercepat reaksi.

- Setelah serangan nukleofilik, gugus karboksil menjadi perantara oktahedral oktah, yang distabilkan oleh dua jembatan hidrogen yang dibentuk oleh kelompok N dan H dari residu Gly 193 dan menjadi 195.

- Oxyanion secara spontan "mengatur ulang" dan perantara enzimatik terbentuk di mana gugus asil telah ditambahkan (enzim penumpukan).

- Reaksi berlanjut dengan masuknya molekul air ke situs aktif, molekul yang mempromosikan serangan nukleofilik baru yang menghasilkan pembentukan perantara tetrahedral kedua yang juga distabilkan oleh jembatan hidrogen.

- Reaksi berakhir ketika perantara kedua ini disusun ulang lagi dan membentuk lagi kompleks micaelian enzim-substrat, di mana situs aktif enzim ditempati oleh produk yang terkandung dalam kelompok karboksil karboksil.

Referensi

1. Appel, w. (1986). Chymotrypsin: sifat molekuler dan katalitik. Biokimia Klinis, 19 (6), 317-322.
2. Bender, m. L., Killheffer, J. V., & Cohen, s. (1973). Chymotrypsin. Ulasan Kritis CRC dalam Biokimia, 1 (2), 149-199.
3. Blow, d. M. (1971). 6 Struktur chymotrypsin. Di enzim (vol. 3, hlm. 185-212). Pers Akademik.
4. Blow, d. M. (1976). Struktur dan mekanisme chymotrypsin. Akun Penelitian Kimia, 9 (4), 145-152.
5. Nelson, d. L., Lehninger, a. L., & Cox, m. M. (2008). Prinsip -prinsip biokimia lehninger. Macmillan.
6. Polgár, l. (2013). Mekanisme katalitik peptida serin dan treonin. Dalam Buku Pegangan Enzim Proteolitik (PP. 2524-2534). Elsevier Ltd.
7. Westheimer, f. H. (1957). Hipotesis untuk mekanisme aksi chymotrypsin. Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional Amerika Serikat, 43 (11), 969.