Kako tripsin probavlja proteine?

Tripsin je enzim serin proteaze koji specifično cijepa peptidne veze na karboksilnoj strani ostataka lizina ili arginina, osim kada nakon bilo kojeg od ostataka slijedi prolin. Ovo specifično svojstvo cijepanja tripsina čini ga vrijednim alatom u kemiji proteina, posebno u sekvenciranju proteina i proteomici. Evo objašnjenja korak po korak kako tripsin probavlja proteine:

Vezanje:Tripsin se veže na površinu proteinskog supstrata kroz specifične interakcije između njegovog aktivnog mjesta i aminokiselinskih ostataka koji okružuju mjesto cijepanja. Ovo vezanje izaziva konformacijske promjene koje olakšavaju katalitičku reakciju.

Kataliza:Aktivno mjesto tripsina sadrži katalitičku trijadu koja se sastoji od tri aminokiselinska ostatka:histidin, asparaginska kiselina i serin. Ovi ostaci rade zajedno kako bi olakšali hidrolizu (cijepanje) peptidne veze.

Histidin:Histidin djeluje kao donor protona, prenoseći ion vodika (H+) na karbonilni kisik skicilne peptidne veze. Ovo protoniranje slabi vezu, čineći je osjetljivijom na nukleofilni napad.

Asparaginska kiselina:Asparaginska kiselina djeluje kao opća baza, oduzimajući proton iz hidroksilne skupine serinskog ostatka. Ova deprotonacija stvara visoko reaktivnu serin hidroksilnu skupinu, koja djeluje kao nukleofil u reakciji.

Serin:Aktivirana serinska hidroksilna skupina napada karbonilni ugljik skicilne peptidne veze, tvoreći tetraedarski intermedijer. Ovaj međuprodukt se kasnije urušava, što rezultira cijepanjem peptidne veze i oslobađanjem dvaju peptidnih fragmenata.

Specifičnost:Tripsin pokazuje specifičnost u svom obrascu cijepanja zbog prisutnosti glomaznog bočnog lanca na njegovom džepu koji veže supstrat. Ovaj glomazni bočni lanac sprječava vezanje aminokiselina s velikim bočnim lancima (kao što je prolin) pored mjesta cijepanja. Kao rezultat toga, tripsin preferirano cijepa peptidne veze nakon kojih slijede ostaci lizina ili arginina, osim kada nakon njih slijedi prolin.

Selektivnim cijepanjem specifičnih peptidnih veza, tripsin stvara skup manjih fragmenata peptida koji se mogu dalje analizirati ili odvojiti u različite svrhe, kao što je identifikacija proteina, sekvencioniranje i karakterizacija.