Kako tripsin prebavlja beljakovine?

Tripsin je encim serinske proteaze, ki specifično cepi peptidne vezi na karboksilni strani ostankov lizina ali arginina, razen če enemu od ostankov sledi prolin. Zaradi te specifične lastnosti cepitve tripsina je dragoceno orodje v kemiji beljakovin, zlasti pri določanju zaporedja beljakovin in proteomiki. Tukaj je razlaga po korakih, kako tripsin prebavlja beljakovine:

Vezava:Tripsin se veže na površino proteinskega substrata s posebnimi interakcijami med njegovim aktivnim mestom in aminokislinskimi ostanki, ki obkrožajo mesto cepitve. Ta vezava povzroči konformacijske spremembe, ki olajšajo katalitično reakcijo.

Kataliza:aktivno mesto tripsina vsebuje katalitično triado, ki jo sestavljajo trije aminokislinski ostanki:histidin, asparaginska kislina in serin. Ti ostanki delujejo skupaj, da olajšajo hidrolizo (cepitev) peptidne vezi.

Histidin:Histidin deluje kot protonski donor, ki prenaša vodikov ion (H+) na karbonilni kisik cepljive peptidne vezi. To protoniranje oslabi vez, zaradi česar je bolj dovzetna za nukleofilni napad.

Asparaginska kislina:Asparaginska kislina deluje kot splošna baza, ki odvzame proton iz hidroksilne skupine serinskega ostanka. Ta deprotonacija ustvari visoko reaktivno serinsko hidroksilno skupino, ki v reakciji deluje kot nukleofil.

Serin:Aktivirana serinska hidroksilna skupina napade karbonilni ogljik cepljive peptidne vezi in tvori tetraedrični intermediat. Ta intermediat nato propade, kar povzroči razcep peptidne vezi in sprostitev dveh peptidnih fragmentov.

Specifičnost:Tripsin kaže specifičnost v vzorcu cepitve zaradi prisotnosti obsežne stranske verige na njegovem žepu, ki veže substrat. Ta obsežna stranska veriga preprečuje vezavo aminokislin z velikimi stranskimi verigami (kot je prolin) poleg mesta cepitve. Kot rezultat, tripsin prednostno cepi peptidne vezi, ki jim sledijo ostanki lizina ali arginina, razen če jim sledi prolin.

S selektivnim cepitvijo specifičnih peptidnih vezi tripsin ustvari niz manjših peptidnih fragmentov, ki jih je mogoče nadalje analizirati ali ločiti za različne namene, kot so identifikacija beljakovin, sekvenciranje in karakterizacija.