Himotripsin (EC 3.4.21.1), himotripsini A i B, alfa-himar ofth, avazim, himar, himotest, enzeon, himotraza, alfa-himar, alfa-himotripsin A, alfa-himotripsin) je probavni enzim, komponenta pankreasnog soka koja djeluje u dvanaestopalačnom crijevu, gdje vrši proteolizu, razgradnju proteina i polipeptida. Himotripsin preferencijalno cijepa peptidne amidne veze gdje je bočni lanac aminokiseline N-terminalno u odnosu na cijepanu amidnu vezu (P1 pozicija) velika hidrofobna aminokiselina (tirozin, triptofan i fenilalanin). Ove aminokiseline sadrže aromatski prsten u svom bočnom lancu koji se uklapa u hidrofobni džep (S1 položaj) enzima. Aktivira se u prisustvu tripsina. Hidrofobna i komplementarnost oblika između bočnog lanca peptida supstrat P1 i šupljine za vezivanje enzima S1 objašnjava specifičnost supstrata ovog enzima. Himotripsin također hidrolizira druge amidne veze u peptidima sporijim brzinama, posebno one koje sadrže leucin na P1 poziciji. Strukturno, to je arhetipska struktura za svoju superporodicu, proteaza PA klana.
Aktivacija Himotripsin se sintetizira u pankreasu. Njegov prekursor je himotripsinogen. Tripsin aktivira himotripsinogen cijepanjem peptidnih veza na pozicijama Arg15 – Ile16 i proizvodi π-himotripsin. Zauzvrat, amino grupa (-NH3+) ostatka Ile16 interaguje s bočnim lancem Asp194, proizvodeći "oksianionsku rupu" i hidrofobni "S1 džep". Štaviše, himotripsin indukuje vlastitu aktivaciju, cijepanjem na pozicijama 14–15, 146–147 i 148–149, proizvodeći α-himotripsin (koji je aktivniji i stabilniji od π-himotripsina). Rezultirajuća molekula je od tri-polipeptida, međusobno povezana putem disulfidnih veza.
Mehanizam djelovanja i kinetika left|450px|thumb| Tetraedarski međuprodukti himotripsina: Molekularni mehanizam hidrolize peptidne veze katalizirane himotripsinom. Jedan ključni aspekt je tetraedarski međuprodukt Tet 1.
In vivo, himotripsin je proteolitski enzim (serin-proteaza) koji djeluje u probavnim sistemima mnogih organizama. Olakšava cijepanje peptidnih veza reakcijom hidrolize, koja se, uprkos tome što je termodinamički povoljna, odvija izuzetno sporo u odsustvu katalizatora. Glavni supstrati himotripsina su peptidne veze u kojima je aminokiselina N-terminalno veza triptofan, tirozin, fenilalanin ili leucin. Kao i mnoge proteaze, himotripsin također hidrolizira amidne veze in vitro, što je omogućilo upotrebu analoga supstrata kao što je N-acetil-L-fenilalanin p-nitrofenil amid za enzimske testove.
Himotripsin cijepa peptidne veze napadajući nereaktivnu karbonilnu grupu snažnim nukleofilom, ostatkom serina 195 koji se nalazi u aktivnom mjestu enzima, koji se nakratko kovalentno veže za supstrat, formirajući međuprodukt enzim-supstrat. Zajedno sa histidinom 57 i asparaginskom kiselinom 102, ovaj serinski ostatak čini katalitsku trijadu aktivnog mjesta.
Ovi nalazi se zasnivaju na testovima inhibicije i proučavanju kinetike cijepanja prethodno spomenutog supstrata, iskorištavajući činjenicu da međuprodukt enzim-supstrat p-nitrofenolat ima žutu boju, što omogućava mjerenje njegove koncentracije mjerenjem apsorbancije svjetlosti na 410 nm.
Kataliza hidrolize proteinskog supstrata (crvenom bojom) himotripsinom izvodi se u dva koraka. Prvo, nukleofilnost Ser-195 je pojačana općom baznom katalizom, u kojoj se proton serinske hidroksilne grupe prenosi na imidazolni dio His-57, tokom njegovog napada na karbonilni ugljik glavnog lanca protein-supstrata kojem nedostaju elektroni (k1 korak). To se događa putem usklađenog djelovanja ostataka od triaminokiseline u katalitskoj trijadi. Nakupljanje negativnog naboja na rezultirajućem tetraedarskom međuproduktu stabilizira se u oksianionskoj rupi enzimskog aktivnog mjesta, formiranjem dvije vodikove veze sa susjednim amid-vodicima glavnog lanca.
Imidazolijski dio His-57 formiran u k1 koraku je opći kiseli katalizator za k-1 reakciju. Međutim, dokazi za sličnu opću kiselinsku katalizu k2 reakcije (Tet2) has been controverted; Izgleda da voda osigurava proton amino odlazećoj grupi.
Razgradnja Tet1 (preko k3) generira acilni enzim, koji se hidrolizira s His-57 koji djeluje kao opća baza (kH2O) formirajući tetraedarski međuprodukt, koji se razgrađuje regenerirajući serinski hidroksilni dio, kao i proteinski fragment s novoformiranim karboksilnim krajem.
Upotreba Medicinska upotreba Himotripsin se koristi tokom operacije katarakta. It was marketed under the brand name Zolyse.
Isozimi
Također pogledajte Tripsin PA klan proteaza
Reference
Dodatni mizvori
Vanjski linkovi The MEROPS online database for peptidases and their inhibitors: S01.001
Kategorija:EC 3.4.21 Kategorija:Enzimi Kategorija:Proteaze Kategorija:Povučeni lijekovi