Hogyan emészti fel a tripszin a fehérjét?

A tripszin egy szerin-proteáz enzim, amely specifikusan hasítja a peptidkötéseket a lizin vagy arginin karboxil oldalán, kivéve, ha bármelyik csoportot prolin követi. A tripszin ezen specifikus hasítási tulajdonsága értékes eszközzé teszi a fehérjekémiában, különösen a fehérjeszekvenálásban és a proteomikában. Az alábbiakban lépésről lépésre bemutatjuk, hogyan emészti fel a tripszin a fehérjéket:

Kötődés:A tripszin a fehérje szubsztrát felületéhez kötődik az aktív hely és a hasítási helyet körülvevő aminosavmaradékok közötti specifikus kölcsönhatások révén. Ez a kötődés konformációs változásokat indukál, amelyek megkönnyítik a katalitikus reakciót.

Katalízis:A tripszin aktív helye egy katalitikus triádot tartalmaz, amely három aminosavból áll:hisztidin, aszparaginsav és szerin. Ezek a maradékok együtt működnek, hogy megkönnyítsék a peptidkötés hidrolízisét (hasítását).

Hisztidin:A hisztidin protondonorként működik, és egy hidrogéniont (H+) ad át a hasadó peptidkötés karbonil-oxigénjéhez. Ez a protonálódás gyengíti a kötést, így érzékenyebbé válik a nukleofil támadásokra.

Aszparaginsav:Az aszparaginsav általános bázisként működik, protont von el a szerinmaradék hidroxilcsoportjából. Ez a deprotonáció egy nagyon reaktív szerin-hidroxilcsoportot hoz létre, amely a reakcióban nukleofilként működik.

Szerin:Az aktivált szerin-hidroxilcsoport megtámadja a hasadó peptidkötés karbonil-szénét, és tetraéderes intermediert képez. Ez az intermedier ezt követően összeomlik, ami a peptidkötés felhasadását és két peptidfragmens felszabadulását eredményezi.

Specificitás:A tripszin specifitást mutat a hasítási mintázatában, mivel a szubsztrátkötő zsebében egy terjedelmes oldallánc található. Ez a terjedelmes oldallánc megakadályozza, hogy a hasítási hely mellett nagy oldalláncokat (például prolint) tartalmazó aminosavak kötődjenek. Ennek eredményeként a tripszin elsősorban a peptidkötéseket hasítja fel, amelyeket lizin- vagy arginin-maradékok követnek, kivéve, ha ezeket prolin követi.

A specifikus peptidkötések szelektív lehasításával a tripszin kisebb peptidfragmensek sorozatát hoz létre, amelyek tovább elemezhetők vagy elválaszthatók különféle célokra, például fehérjeazonosításra, szekvenálásra és jellemzésre.