Tripsin

Tripsin
Identifikatori
EC broj	3.4.21.4
CAS broj	9002-07-7
Baze podataka
IntEnz	IntEnz pregled
BRENDA	BRENDA unos
ExPASy	NiceZyme pregled
KEGG	KEGG unos
MetaCyc	metabolički put
PRIAM	profil
PDB strukture	RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum
Ontologija gena	AmiGO / QuickGO
Pretraga PMC članci PubMed članci NCBI proteini

Tripsin
Kristalna struktura goveđeg tripsina[1]
Identifikatori
Simbol	Trypsin
Pfam	PF00089
InterPro	IPR001254
SMART	SM00020
PROSITE	PDOC00124
MEROPS	S1
SCOP2	1c2g / SCOPe / SUPFAM
CDD	cd00190
Dostupne proteinske strukture: Pfam   strukture / ECOD   PDB RCSB PDB; PDBe; PDBj PDBsum sažetak strukture

Tripsin (EC 3.4.21.4) je serinska proteaza iz PA klana superfamilije u probavnom sistemu mnogih kičmenjaka, gdje hidrolizira proteine.^[2] Otkrio ga je njemački Wilhelm Kühne (1837.-1900.), 1876.^[3] Tripsin se proizvodi u pankreasu kao neaktivna proteaza tripsinogen. Tripsin cijepa peptidane lance uglavnom na karboksilnoj strani aminokiselina lizin ili arginin, osim kada je praćen prolinom. Koristi se za brojne biotehnološke procese. Takvi procesi se obično nazivaju tripsini ili proteoliza tripsinizacija, a proteini koji su tretirani tripsinom kaže se da su tripsinizirani.^{[4][5][6] [7][8][9][10]}

Funkcija

U duodenumu, tripsin katalizira hidrolizu peptidnih veza, što razgrađuje proteine u manje peptide. Peptidni proizvodi se zatim dalje hidroliziraju u aminokiseline, preko drugih proteaza, čineći ih podobnim za apsorpciju u krvotok. Tripsinsko varenje je neophodan korak u apsorpciji proteina koji su uglavnom preveliki da bi se direktno apsorbirali kroz sluznice tankog crijeva.^{[6][7][8][11]}

Tripsin se proizvodi u pankreasu, kao neaktivni zimogen: tripsinogen. Kada je pankreas podstaknut holecistokininom, onda se tripsin luči u prvom dijelu tankog crijeva (duodenumu) preko kanala gušterače. U tankom crijevu, enzim enteropeptidaza aktivira tripsinogen u tripsina putem proteolitskog razlaganja. Tripsin se može autokatalizirati, koristeći tripsinogen kao podlogu. Ovaj mehanizam aktiviranja je uobičajen za većinu serinskih proteaza, a služi za sprečavanje automatske samodegradacije pankreasa.^{[9][10][12][13]}

Mehanizam

Mehanizam djelovanja ovog enzima je sličan onom kod drugih serin proteaza. Oni sadrže katalitske trijade koje se sastoje od histidina - 57, aspartata - 102 i serina - 195. Ova tri ostatke čine naknadu relej koji povećava nukleofilnost aktivnog mjesta serina. To se postiže modifikacijom elektrostatskog okruženja serina. Enzimska reakcije koju katalizira tripsin je termodinamski povoljna, ali zahtijeva značajno aktiviranje energije (to je "kinetički nepovoljno"). Osim toga, tripsin sadrži "oksianionsku rupu" koju čini okosnica atoma amidnog vodika Gly-193 i Ser-195, koji služi za stabilizaciju razvoja negativnog naboja na karbonilnom atomu kisika u razgrađenim amidima.^{[6] [6] [7] [7][10][11]}

Aspartatni ostatak (Asp 189), koji se nalazi u katalitskom džepu (S1) tripsina, odgovoran je za privlačenje i stabilizaciju pozitivno nabijenog lizina i / ili arginina, te je, stoga, odgovoran za specifičnost enzima. To znači da tripsin pretežno cijepa proteine na karboksilnim mjestima (ili "C-kraj evima") aminokiselina lizina i arginina, osim kada je vezan za C-kraj prolina,^[14] iako široka skala podataka masene spektrometrije sugerira da se cijepanje javlja čak i sa prolinom.^[15] Smatra se da tripsinska endopeptidaza, odnosno, razgradnja javlja u polipeptinom lancu, a ne na terminalu aminokiselina koji se nalazi na krajevima polipeptida.^[16]

Osobenosti

Ljudski tripsin ima normalnu operirajuću temperaturu od oko 37 °C.^[17] Nasuprot tome, atlantski bakalar ima nekoliko tipova tripsina poikilotermnih riba koje preživljavaju sa različitim tjelesnim temperaturama. Bakalarski trypsin I uključuje raspon aktivnosti 4-65 °C, a maksimalnu aktivnost na 55 °C , kao i tripsin Y sa rasponom od 2-30 °C, sa maksimalnom aktivnosti na 21 °C.^[18]

Kao protein, tripsina ima različite molekulske težine, ovisno o izvoru. Naprimjer, prijavljena je molekulska težine od 23,3 kDa za tripsin goveda i svinja.

Aktivnošću tripsina nije pogođen inhibitor enzima tosil fenilalanil hlorometil keton (TPCK), što isključuje himotripsin. Ovo je važno jer, u nekim aplikacijama, kao što je masena spektrometrija, važna je specifičnost cijepanja.

Tripsin treba čuvati na vrlo niskim temperaturama (između –20 °C i –80 °C) da se spriječi razlaganje, koje može biti otežano skladištenjem tripsina na pH 3 ili pomoću modificiranog tripsina redukcijskom metilacijom. Kada se kiselost prilagodi na pH 8, aktivnost se vraća.

Izozimi i geni

Slijedeći ljudski geni kodiraju enzimsku aktivnost tripsina:

Proteaza, Serin, 1 (Tripsin 1) Identifikatori Simbol PRSS1 Alt. simboli TRY1 NCBI gen 5644 HGNC 9475 OMIM 276000 RefSeq NM_002769 UniProt P07477 Ostali podaci EC broj 3.4.21.4 Lokus Hrom. 7 q32-qter Pretraga za Strukture Swiss-model Domene InterPro

Proteaza, Serine, 2 (Tripsin 2) Identifikatori Simbol PRSS2 Alt. simboli TRYP2 NCBI gen 5645 HGNC 9483 OMIM 601564 RefSeq NM_002770 UniProt P07478 Ostali podaci EC broj 3.4.21.4 Lokus Hrom. 7 q35 Pretraga za Strukture Swiss-model Domene InterPro

Proteaza, Serin, 3 (Mezotripsin) Identifikatori Simbol PRSS3 Alt. simboli PRSS4 NCBI gen 5646 HGNC 9486 OMIM 613578 RefSeq NM_002771 UniProt P35030 Ostali podaci EC broj 3.4.21.4 Lokus Hrom. 9 p13 Pretraga za Strukture Swiss-model Domene InterPro

Ostale izoforme tripsina također se mogu naći u drugim organizmima.

Također pogledajte

• Enzim
• Pepsin

Reference

1. Leiros H. K., Brandsdal B. O., Andersen O. A., Os V., Leiros I., Helland R., Otlewski J., Willassen N. P., Smalås A. O. (april 2004). "Trypsin specificity as elucidated by LIE calculations, X-ray structures, and association constant measurements". Protein Sci. 13 (4): 1056–70. doi:10.1110/ps.03498604. PMC 2280040. PMID 15044735.
2. Rawlings ND, Barrett AJ (1994). "Families of serine peptidases". Meth. Enzymol. Methods in enzymology. 244: 19–61. doi:10.1016/0076-6879(94)44004-2. ISBN 978-0-12-182145-6. PMID 7845208.
3. http://books.google.com/books?id=jzdMAAAAYAAJ&pg=PA194&ie=ISO-8859-1&output=html Über das Trypsin (Enzym des Pankreas), Verhandlungen des naturhistorisch-medicinischen Vereins zu Heidelberg, new series, 1 (3): 194-198.
4. Lindhorst T. (2007): Essentials of carbohydrate chemistry and biochemistry. Wiley-VCH, 3527315284}}
5. Robyt F. (1997): Essentials of carbohydrate chemistry. Springer, ISBN 0387949518.
6. Voet D., Voet J. (1995): Biochemistry, 2nd Ed. Wiley, http://www.wiley.com/college/math/chem/cg/sales/voet.html.
7. Laidler K. J. (1978): Physical chemistry with biological applications. Benjamin/Cummings, Menlo Park, ISBN 0-8053-5680-0.
8. Bajrović K, Jevrić-Čaušević A., Hadžiselimović R., Ed. (2005): Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 9958-9344-1-8.
9. Hunter G. K. (2000): Vital Forces. The discovery of the molecular basis of life. Academic Press, London 2000, ISBN 0-12-361811-8.
10. Nelson D. L., Cox M. M. (2013): Lehninger principles of biochemistry. W. H. Freeman and Co., ISBN 978-1-4641-0962-1.
11. Hall J. E., Guyton A. C. (2006): Textbook of medical physiology, 11th edition. Elsevier Saunders, St. Louis, Mo, ISBN 0-7216-0240-1.
12. Kapur Pojskić L., Ed. (2014): Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju, 2. izdanje. Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), Sarajevo, ISBN 978-9958-9344-8-3.
13. Međedović S., Maslić E., Hadžiselimović R. (2000): Biologija 2. Svjetlost, Sarajevo, ISBN 9958-10-222-6.
14. "Sequencing Grade Modified Trypsin" (PDF). www.promega.com. 1. 4. 2007. Arhivirano s originala (PDF), 19. 5. 2003. Pristupljeno 8. 2. 2009. Referenca sadrži prazan nepoznati parametar: |coauthors= (pomoć)
15. Rodriguez J, Gupta N, Smith RD, Pevzner PA (2008). "Does trypsin cut before proline?". J. Proteome Res. 7 (1): 300–305. doi:10.1021/pr0705035. PMID 18067249.
16. Polgár L (oktobar 2005). "The catalytic triad of serine peptidases". Cell. Mol. Life Sci. 62 (19–20): 2161–72. doi:10.1007/s00018-005-5160-x. PMID 16003488.
17. Hanne Kolsrud Hustoft, Helle Malerod, Steven Ray Wilson, Leon Reubsaet, Elsa Lundanes and Tyge Greibrokk. "A Critical Review of Trypsin Digestion for LC-MS Based Proteomics" (PDF). page 80. University of Oslo, Norway
18. Gudmundsdóttir A., Pálsdóttir H. M. (2005)ːAtlantic cod trypsins: from basic research to practical applications. Mar. Biotechnol., 7 (2)ː 77–88. pmid=15759084.

Vanjski linkovi