tripsin - Trypsin
| tripsin | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Kristal yapısı içinde sığır tripsin.
| |||||||||
| tanımlayıcılar | |||||||||
| Sembol | tripsin | ||||||||
| Pfam | PF00089 | ||||||||
| InterPro | IPR001254 | ||||||||
| AKILLI | SM00020 | ||||||||
| PROZİT | PDOC00124 | ||||||||
| MEROPS | S1 | ||||||||
| SCOP2 | 1c2g / KAPSAM / SUPFAM | ||||||||
| CDD | cd00190 | ||||||||
| |||||||||
Tripsin ( EC 3.4.21.4 ), a, serin proteaz ile ilgili PA klan bulunan süper ailesinin, sindirim sistemi birçok omurgalı bu, hidrolize proteinler . Tripsin, pankreas tarafından üretilen tripsinojen olan proenzim formu aktive edildiğinde ince bağırsakta oluşur . Tripsin, peptit zincirlerini esas olarak lizin veya arginin amino asitlerinin karboksil tarafında keser . Çok sayıda biyoteknolojik amaçlar için kullanılır. süreçler. İşlem genellikle tripsin proteolizi veya tripsinizasyon olarak adlandırılır ve tripsin ile sindirilmiş/işlenmiş proteinlerin tripsinize edildiği söylenir. Tripsin, 1876'da Wilhelm Kühne tarafından keşfedildi ve pankreasın gliserinle ovulmasıyla ilk izole edildiğinden , adını Antik Yunanca'da sürtme anlamına gelen kelimeden almıştır .
| tripsin | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| tanımlayıcılar | |||||||||
| AB numarası | 3.4.21.4 | ||||||||
| CAS Numarası. | 9002-07-7 | ||||||||
| veritabanları | |||||||||
| IntEnz | IntEnz görünümü | ||||||||
| BRENDA | BRENDA girişi | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme görünümü | ||||||||
| fıçı | Fıçı girişi | ||||||||
| MetaCyc | metabolik yol | ||||||||
| PRİAM | profil | ||||||||
| PDB yapıları | RCSB PDB PDBe PDB toplamı | ||||||||
| Gen ontolojisi | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
İşlev
Olarak duodenuma , tripsin katalize hidroliz arasında peptid bağları daha küçük peptitler halinde protein kırma. Peptid ürünleri daha sonra diğer proteazlar aracılığıyla amino asitlere hidrolize edilir ve bu da onları kan akışına emilim için kullanılabilir hale getirir. Proteinler genellikle ince bağırsağın astarından emilemeyecek kadar büyük olduğundan, triptik sindirim protein emiliminde gerekli bir adımdır .
Tripsin, pankreasta aktif olmayan zimojen tripsinojen olarak üretilir. Pankreas kolesistokinin tarafından uyarıldığında , pankreas kanalı yoluyla ince bağırsağın ilk kısmına ( duodenum ) salgılanır . İnce bağırsakta bir kez, enteropeptidaz enzimi , proteolitik bölünme ile tripsinojeni tripsin içine aktive eder .
mekanizma
Enzimatik mekanizma, diğer serin proteazlarınkine benzer. Bu enzimler , histidin -57, aspartat -102 ve serin -195'ten oluşan bir katalitik üçlü içerir . Bu katalitik üçlü, eskiden, protonların serinden histidine ve histidinden aspartat soyutlanmasını ima eden bir yük röle sistemi olarak adlandırılıyordu, ancak NMR tarafından sağlanan kanıtlar sayesinde, serinin ortaya çıkan alkoksit formunun proton üzerinde çok daha güçlü bir çekişe sahip olacağına dair kanıtlar vardı. Histidinin imidazol halkası var mı, mevcut düşünce, bunun yerine serin ve histidinin her birinin etkin bir şekilde eşit proton payına sahip olduğunu ve bununla kısa düşük bariyerli hidrojen bağları oluşturduğunu savunuyor. Bu yollarla, nükleofilisi ve aktif bölge serin proteoliz sırasında oluşan amid karbon üzerinde saldırıyı kolaylaştırır artar. Tripsinin katalize ettiği enzimatik reaksiyon termodinamik olarak uygundur, ancak önemli aktivasyon enerjisi gerektirir (" kinetik açıdan elverişsizdir"). Ek olarak tripsin, Gly-193 ve Ser-195'in omurga amid hidrojen atomları tarafından oluşturulan ve hidrojen bağı yoluyla düzlemsel amid karbonuna nükleofilik saldırıdan sonra amid oksijeni üzerinde biriken negatif yükü stabilize eden bir "oksianyon deliği" içerir. serin oksijen, karbonun tetrahedral bir geometri almasına neden olur. Bu tetrahedral ara ürünün bu şekilde stabilizasyonu, oluşumunun enerji bariyerini azaltmaya yardımcı olur ve geçiş durumunun serbest enerjisinin düşmesiyle birlikte olur. Geçiş durumunun tercihli bağlanması, enzim kimyasının temel bir özelliğidir.
Tripsinin katalitik cebinde (S1) bulunan negatif aspartat kalıntısı (Asp 189), pozitif yüklü lizin ve/veya arginin'i çekmekten ve stabilize etmekten sorumludur ve dolayısıyla enzimin özgünlüğünden sorumludur. Bu, tripsinin ağırlıklı olarak lizin ve arginin amino asitlerinin karboksil tarafındaki (veya " C-terminal tarafı") proteinleri , her ikisinin de bir C-terminal proline bağlı olduğu durumlar dışında parçaladığı anlamına gelir , ancak büyük ölçekli kütle spektrometrisi verileri, bölünmenin bile meydana geldiğini düşündürür. prolin ile. Tripsin bir kabul edilir endopeptidaz yani parçalama polipeptid zinciri içinde yerine uçlarında yer alan terminal amino asitlerinin meydana gelir, polipeptidler .
Özellikler
İnsan tripsin yaklaşık 37 °C'lik bir optimum çalışma sıcaklığına sahiptir. Buna karşılık, Atlantik morina balığı , poikiloterm balıklarının farklı vücut sıcaklıklarında hayatta kalması için çeşitli tripsinlere sahiptir . Morina tripsinleri arasında 4 ila 65 °C (40 ila 150 °F) aktivite aralığı ve 55 °C'de (130 °F) maksimum aktiviteye sahip tripsin I ve 2 ila 30 °C aralığında tripsin Y ( 36 ila 86 °F) ve 21 °C'de (70 °F) maksimum aktivite.
Bir protein olarak tripsin, kaynağa bağlı olarak çeşitli moleküler ağırlıklara sahiptir. Örneğin, sığır ve domuz kaynaklarından elde edilen tripsin için 23.3 kDa'lık bir moleküler ağırlık rapor edilmiştir.
Tripsinin aktivitesi, kimotripsini deaktive eden enzim inhibitörü tosil fenilalanil klorometil keton, TPCK'dan etkilenmez .
Tripsin , pH 3'te depolanması veya indirgeyici metilasyon ile modifiye edilmiş tripsin kullanılarak da engellenebilecek otolizi önlemek için çok soğuk sıcaklıklarda (-20 ila -80 °C arasında) saklanmalıdır . pH tekrar pH 8'e ayarlandığında aktivite geri döner.
izozimler
Bu insan genleri, tripsin enzimatik aktivitesi olan proteinleri kodlar:
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tripsinin diğer izoformları başka organizmalarda da bulunabilir.
Klinik önemi
Pankreasta tripsinojenın proteolitik bölünmesinden tripsinin Aktivasyon sonuçlanan pankreas öz sindirimi neden bir dizi etkinlik yol açabilir pankreatit . Otozomal resesif hastalık kistik fibrozunun bir sonucu, pankreastan tripsin ve diğer sindirim enzimlerinin taşınmasında bir eksikliktir. Bu , normalde tripsin ve diğer proteazlar tarafından parçalanan ve daha sonra dışkıya geçen aşırı kalın mekonyum nedeniyle bağırsak tıkanıklığını ( ileus ) içeren mekonyum ileus adı verilen bozukluğa yol açar .
Uygulamalar
Tripsin pankreasta yüksek miktarda bulunur ve kolaylıkla saflaştırılabilir. Bu nedenle, çeşitli biyoteknolojik işlemlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bir doku kültürü laboratuarında, hücre toplama işlemi sırasında hücre kültürü çanak duvarına yapışık hücreleri yeniden süspanse etmek için tripsin kullanılır. Bazı hücre tipleri , in vitro olarak yetiştirildiklerinde bir tabağın kenarlarına ve dibine yapışırlar . Tripsin, kültürlenmiş hücreleri tabağa tutan proteinleri parçalamak için kullanılır, böylece hücreler plakalardan çıkarılabilir.
Tripsin, disseke hücreleri ayırmak için de kullanılabilir (örneğin, hücre sabitleme ve sıralamadan önce).
Tripsin, anne sütündeki kazeini parçalamak için kullanılabilir . Bir süt tozu çözeltisine tripsin eklenirse, kazeinin parçalanması sütün yarı saydam hale gelmesine neden olur . Reaksiyon hızı, sütün yarı saydam hale gelmesi için gereken süre kullanılarak ölçülebilir.
Tripsin, proteomik deneyleri sırasında, proteinleri kütle spektrometrisi analizi için peptitlere sindirmek için biyolojik araştırmalarda yaygın olarak kullanılır , örneğin jel içi sindirim . Tripsin, yalnızca karbonil grubunun bir arginin veya lizin kalıntısı tarafından katkıda bulunduğu peptit bağlarını hidrolize ettiği için çok iyi tanımlanmış bir özgüllüğe sahip olduğundan, bunun için özellikle uygundur.
Tripsin, mikrobiyal formundaki kan pıhtılarını çözmek ve pankreas formundaki iltihabı tedavi etmek için de kullanılabilir.
Veteriner tıbbında tripsin, Debrisol gibi yara sprey ürünlerinde, ölü dokuyu ve atlarda, sığırlarda, köpeklerde ve kedilerde yaralarda irin eritmek için kullanılan bir bileşendir.
Yemeğin içinde
Ticari proteaz preparasyonları genellikle, genellikle tripsin içeren çeşitli proteaz enzimlerinin bir karışımından oluşur. Bu müstahzarlar, gıda işlemede yaygın olarak kullanılmaktadır:
- hamurun işlenebilirliğini geliştirmek için bir pişirme enzimi olarak
- bitkisel veya hayvansal proteinlerden çeşni ve aromaların ekstraksiyonunda ve sos imalatında
- peynir ve süt ürünlerinde aroma oluşumunu kontrol etmek
- balık ürünlerinin dokusunu iyileştirmek için
- eti yumuşatmak
- biranın soğuk stabilizasyonu sırasında
- proteazların spesifik alerjenik proteinleri alerjenik olmayan peptitlere parçaladığı hipoalerjenik gıda üretiminde, örneğin proteazlar inek sütünden hipoalerjenik bebek maması üretmek için kullanılır, böylece bebeklerin süt alerjisi geliştirme riskini azaltır .
tripsin inhibitörü
Yüksek zarar olabilir pankreas, aktif tripsin hareketi önlemek için, bu tür inhibitörleri BPTI ve SPINK1 pankreas ve α1-antitripsin serumdaki uygun olmayan etkiler karşı savunma bir parçası olarak mevcut bulunmaktadır. İnaktif tripsinojenden zamanından önce oluşan herhangi bir tripsin daha sonra inhibitör tarafından bağlanır. Tripsin ve inhibitörleri arasındaki protein-protein etkileşimi, en sıkı bağlardan biridir ve tripsin, pankreas inhibitörlerinin bazıları tarafından neredeyse geri dönüşümsüz olarak bağlanır. Bilinen hemen hemen tüm protein gruplarının aksine, inhibitörleri tarafından bağlanan bazı tripsin kompleksleri, 8M üre ile muameleden sonra kolayca ayrışmaz.
Ayrıca bakınız
Referanslar
daha fazla okuma
- Brosens JJ, Salker MS, Teklenburg G, Nautiyal J, Salter S, Lucas ES, et al. (Şubat 2014). "İmplantasyon sırasında insan embriyolarının rahim seçimi" . Bilimsel Raporlar . 4 : 3894. Bibcode : 2014NatSR...4E3894B . doi : 10.1038/srep03894 . PMC 3915549 . PMID 24503642 . Madde numarası 3894 . Erişim tarihi: 15 Mart 2019 . İnsan embriyolarının implantasyonunda tripsin rolü üzerine makale.CS1 bakımı: postscript ( bağlantı )
Dış bağlantılar
- Merops Tripsin 1: peptidazlar ve bunların inhibitörleri için çevrimiçi veritabanı S01.151 Tripsin 2 S01.258 Tripsin 3 S01.174
- Tripsin inhibitörleri ve Tripsin Deneyi Yöntemi de Sigma-Aldrich
- ABD Ulusal Tıp Kütüphanesi'nde Tripsin Tıbbi Konu Başlıkları (MeSH)