Otvori glavni meni

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]

Tripsin
Identifikatori
EC broj 3.4.21.4
CAS broj 9002-07-7
baze podataka
IntEnz IntEnz pregled
BRENDA BRENDA odrednica
ExPASy NiceZyme pregled
KEGG KEGG odrednica
MetaCyc metabolički put
PRIAM profil
PDB strukture RCSB PDB PDBe PDBsum
Ontologija gena AmiGO / EGO
Tripsin
1UTN.png
Identifikatori
Simbol Trypsin
Pfam PF00089
InterPro IPR001254
SMART SM00020
PROSITE PDOC00124
MEROPS S1
SCOP 1c2g
SUPERFAMILY 1c2g
CDD cd00190

FunkcijaUredi

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.[11][12][13][14]

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.[15][16][17][18]

MehanizamUredi

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.[19][20][21][22][23][24]

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,[25] iako široka skala podataka masene spektrometrije sugerira da se cijepanje javlja čak i sa prolinom.[26] Smatra se da tripsinska endopeptidaza, odnosno, razgradnja javlja u polipeptinom lancu, a ne na terminalu aminokiselina koji se nalazi na krajevima polipeptida.[27]

OsobenostiUredi

Ljudski tripsin ima normalnu operirajuću temperaturu od oko 37°C.[28] 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.[29]

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 geniUredi

Slijedeći ljudski geni kodiraju enzimsku aktivnost tripsina:

Proteaza, Serin, 1 (Tripsin 1)
Identifikatori
Simbol PRSS1
Alt. simboli TRY1
Entrez 5644
HUGO 9475
OMIM 276000
RefSeq NM_002769
UniProt P07477
Ostali podaci
EC broj 3.4.21.4
Proteaza, Serine, 2 (Tripsin 2)
Identifikatori
Simbol PRSS2
Alt. simboli TRYP2
Entrez 5645
HUGO 9483
OMIM 601564
RefSeq NM_002770
UniProt P07478
Ostali podaci
EC broj 3.4.21.4
Proteaza, Serin, 3 (Mezotripsin)
Identifikatori
Simbol PRSS3
Alt. simboli PRSS4
Entrez 5646
HUGO 9486
OMIM 613578
RefSeq NM_002771
UniProt P35030
Ostali podaci
EC broj 3.4.21.4

Ostale izoforme tripsina također se mogu naći u drugim organizmima.

Također pogledajteUredi

ReferenceUredi

  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. PMC 2280040. PMID 15044735. doi:10.1110/ps.03498604. 
  2. ^ Rawlings ND, Barrett AJ (1994). "Families of serine peptidases". Meth. Enzymol. Methods in enzymology 244: 19–61. ISBN 978-0-12-182145-6. PMID 7845208. doi:10.1016/0076-6879(94)44004-2. 
  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. ^ Voet D., Voet J. (1995): Biochemistry, 2nd Ed. Wiley, http://www.wiley.com/college/math/chem/cg/sales/voet.html.
  12. ^ Laidler K. J. (1978): Physical chemistry with biological applications. Benjamin/Cummings, Menlo Park, ISBN 0-8053-5680-0.
  13. ^ 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.
  14. ^ Hall J. E., Guyton A. C. (2006): Textbook of medical physiology, 11th edition. Elsevier Saunders, St. Louis, Mo, ISBN 0-7216-0240-1.
  15. ^ 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.
  16. ^ Međedović S., Maslić E., Hadžiselimović R. (2000): Biologija 2. Svjetlost, Sarajevo, ISBN 9958-10-222-6.
  17. ^ Hunter G. K. (2000): Vital Forces. The discovery of the molecular basis of life. Academic Press, London 2000, ISBN 0-12-361811-8.
  18. ^ Nelson D. L., Cox M. M. (2013): Lehninger principles of biochemistry. W. H. Freeman and Co., ISBN 978-1-4641-0962-1.
  19. ^ Voet D., Voet J. (1995): Biochemistry, 2nd Ed. Wiley, http://www.wiley.com/college/math/chem/cg/sales/voet.html.
  20. ^ Laidler K. J. (1978): Physical chemistry with biological applications. Benjamin/Cummings, Menlo Park, ISBN 0-8053-5680-0.
  21. ^ Voet D., Voet J. (1995): Biochemistry, 2nd Ed. Wiley, http://www.wiley.com/college/math/chem/cg/sales/voet.html.
  22. ^ Laidler K. J. (1978): Physical chemistry with biological applications. Benjamin/Cummings, Menlo Park, ISBN 0-8053-5680-0.
  23. ^ Nelson D. L., Cox M. M. (2013): Lehninger principles of biochemistry. W. H. Freeman and Co., ISBN 978-1-4641-0962-1.
  24. ^ Hall J. E., Guyton A. C. (2006): Textbook of medical physiology, 11th edition. Elsevier Saunders, St. Louis, Mo, ISBN 0-7216-0240-1.
  25. ^ "Sequencing Grade Modified Trypsin". www.promega.com. 2007-04-01. Pristupljeno 2009-02-08. 
  26. ^ Rodriguez J, Gupta N, Smith RD, Pevzner PA (2008). "Does trypsin cut before proline?". J. Proteome Res. 7 (1): 300–305. PMID 18067249. doi:10.1021/pr0705035. 
  27. ^ Polgár L (October 2005). "The catalytic triad of serine peptidases". Cell. Mol. Life Sci. 62 (19–20): 2161–72. PMID 16003488. doi:10.1007/s00018-005-5160-x. 
  28. ^ 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".  page 80. University of Oslo, Norway
  29. ^ 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 linkoviUredi