Question

Przedstaw w szczegółach mechanizm hydrolizy wiązania peptydowego przez trypsynę ,zwracając szczególną uwagę na rolę energii stanu przejściowego wiązania.

Answer 1

Trypsyna jest enzymem, który zostaje wydzielany w postaci trypsynogenu i aktywowany jest przez enterokinaze oraz już przez aktywną trypsynę (zjawisko to nosi nazwę autokatalizy). Mechanizm aktywacji polega na oderwaniu krótkiego fragmentu łańcucha (od 6 do 12 reszt aminokwasowych), które blokują miejsce aktywne enzymu.

Trypsyna katalizuje rozkład białek działając wewnątrz łańcucha peptydowego. W centrum aktywnym trypsyny wystepuje reszta histydyny, kwasu asparginowego i seryny. To te 3 reszty biorą udział w rozrywaniu wiązań peptydowych w których skład wchodzi lizyna i arginina (trypsyna rozpoznaje je po grupach karbonylowych).

Enzymatycznymechanizmjest podobny doinnychproteaz serynowych.Enzymy tezawierająkatalitycznątriadęskładającą się zhistydyny-57,asparaginianu-102,iseryny-195. Te trzypozostałościtworzą tak zwany "przekaźnikładowania", który służydoaktywnego ataku nukleofilowego seryny.Reakcja enzymatyczna katalizowana przez trypsynę jest termodynamiczniekorzystna, alewymaga znacznejenergii aktywacji(jest"kinetycznieniekorzystna").Ponadto, trypsynazawiera"dziury"anionów zawierających tlenutworzone przezGly-193iSer-195, które służądo stabilizacjiłądunków ujemnych tlenu grupykarbonylowej.

Reszta asparginowa(Asp189)mieści się wkieszenikatalitycznej(S1)trypsyny ijest odpowiedzialna zapozyskiwanie istabilizacjęnaładowanych dodatnio reszt lizynylubargininyi przy okazji jest przez toodpowiedzialna zaspecyficznośćenzymu.

Trypsyna jako enzym obniża energie aktywacji w rozrywaniu wiązań poprzez ułątwia to reakcji zajście.