Caractéristiques de la chimotripsin, structure, fonctions, mécanisme d'action

La chimotripsin C'est la deuxième protéine digestive la plus abondante par le pancréas vers l'intestin grêle. Il s'agit d'une enzyme appartenant à la famille des sérine-protéas et se spécialise dans l'hydrolyse des liaisons peptidiques entre les acides aminés tels que la tyrosine, la phénylalanine, le tryptophane, la méthodine et le leuco.

Le nom "Chemotripsin" rassemble, en fait, un groupe d'enzymes produit par le pancréas et qui participent activement à la digestion intestinale des protéines chez les animaux. Le mot tire de l'action rénine que cette enzyme a sur le contenu gastrique ou le "Chimo".

Structure de chimotripsin (Source: utilisateur: Mattyjenjen [Attribution] via Wikimedia Commons)

Bien qu'il ne sache pas exactement quelle largeur distribution se trouve dans le règne animal, il est considéré que ces enzymes sont présentes au moins dans tous les agneaux et il y a des rapports de leur présence dans des "bords plus primitifs" comme les arthropodes et celui de les roues cestres.

Chez les animaux qui ont du pancréas, un tel organe est le principal site de production de chimotripsine, ainsi que d'autres protéases, inhibiteurs enzymatiques et précurseurs ou zimogènes.

Les chimotripsins sont les enzymes les plus étudiées et les plus caractérisées, non seulement par rapport à leur biosynthèse, mais aussi avec leur activation de zimogène, ses propriétés enzymatiques, son inhibition, ses caractéristiques cinétiques et catalytiques et sa structure générale.

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Caractéristiques et structure

Les chimotripsins sont des endopeptidases, c'est-à-dire que ce sont des protéases qui hydrolysent les liaisons peptidiques d'acides aminés dans les positions «internes» d'autres protéines; Bien qu'il ait également été démontré qu'ils peuvent hydrolyser les esters, les amidas et les arilamidas, bien qu'avec moins de sélectivité.

Ils ont un poids moléculaire moyen d'environ 25 kDa (245 acides aminés) et sont produits à partir de précurseurs appelés chimiotripsinogènes.

À partir du pancréas des animaux bovins, 2 types de chimiotripsinogènes ont été purifiés, les A et B. Dans le modèle de porc, un troisième chimiotripsinogène, le chimotripsinogène C a été décrit. Chacun de ces trois zimogènes est responsable de la production de chimotropsins A, B et C, respectivement.

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La chimotripsin A est formée par trois chaînes polypeptidiques qui sont liées de manière covalente les unes aux autres par des ponts ou des liaisons disulfures entre les résidus de cystéine. Cependant, il est important de mentionner que de nombreux auteurs le considèrent comme une enzyme monomère (composée d'une seule sous-unité).

Ces chaînes constituent une structure qui a une forme ellipsoïde, dans laquelle des groupes qui ont des charges électromagnétiques sont situés vers la surface (à l'exception des acides aminés qui participent aux fonctions catalytiques).

Généralement, les chimotropsins sont extrêmement actifs au pH acide, bien que ceux qui ont été décrits et purifiés à partir d'insectes et d'autres animaux non vertébrés sont stables à un pH entre 8 et 11 et extrêmement instable pour réduire le pH.

Fonctions de chimiotripsin

Lorsque le pancréas exocrine est stimulé, que ce soit par des hormones ou par des impulsions électriques, cet organe libère des granules sécrétoires riches en chimiotripsinogène, qui atteint autrefois l'intestin grêle est coupé par une autre protéase entre les déchets 15 et 16, puis est «à la poursuite de l'auto» pour effectuer un Protéine complètement active.

La fonction principale de cette enzyme est peut-être d'agir de concert avec les autres protéases excrétées vers le système gastro-intestinal pour la digestion ou la dégradation des protéines consommées avec de la nourriture.

Les produits d'une telle protéolyse servent par la suite de source de carbone et d'énergie par le catabolisme des acides aminés ou peuvent être «recyclés» directement pour la formation de nouvelles protéines cellulaires qui exerceront des fonctions multiples et variées au niveau physiologique.

Mécanisme d'action

Les chimotripsins n'exercent leurs actions qu'après avoir été activées, car celles-ci sont produites comme des formes "précurseurs" (zimogène) appelées chimiotropsinogènes.

Mécanisme de réaction de Quimotripsin (Source: HBF878 [CC0] via Wikimedia Commons)

Entraînement

Les zimogènes de la chimotripsin sont synthétisés par les cellules acineuses du pancréas, après quoi elles migrent du réticulum endoplasmique vers le complexe de Golgi, où ils sont emballés dans des complexes membraneux ou des granules sécrétoires.

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Ces granules s'accumulent aux extrémités des acinos et sont libérés en réponse aux stimuli hormonaux ou aux impulsions nerveuses.

Activation

Selon les conditions d'activation, plusieurs types de chimotripsins peuvent être trouvés, cependant, ils impliquent tous la "coupe" protéolytique d'une liaison peptidique en zimogène, le chimotripsinogène, un processus catalysé par l'enzyme.

La réaction d'activation se compose initialement de la liaison de coupe entre les acides aminés 15 et 16 du chimotripsinogène, qui forme la π-quimotripsin, capable de «l'auto-processus» et d'activation complète de l'autocatalyse.

L'action de cette dernière enzyme favorise la formation de peptides après les moyens de la chaîne C-terminale, qui commence par le résidu 149).

Les parties correspondant aux déchets 14-15 et 147-148 (deux dipyptides) n'ont pas de fonctions catalytiques et se détachent de la structure principale.

Activité catalytique

La chimotripsin est responsable de l'hydrolyzage des liaisons peptidiques, attaquant principalement la partie carboxylique d'acides aminés qui ont des groupes latéraux aromatiques, c'est-à-dire des acides aminés tels que la tyrosine, le tryptophane et la phénylalanine.

Une sérine (étant 195) dans le site actif (Gly-Asp Series-Gly-Glu-Ala-Val) de ce type d'enzymes est peut-être le résidu le plus essentiel pour son opération. Le mécanisme de réaction est le suivant:

- La chimotripsin est initialement trouvée sous une forme "sans substrat", où la "triade" catalytique se compose du groupe carboxyle latéral d'un résidu aspartate (102), de l'anneau imidazole d'un résidu d'histidine (57) et de l'hydroxyle du groupe de groupe de l'hydroxyle du groupe de la partie du groupe de l'hydroxyle de groupe de la partie du groupe de l'hydroxyle du groupe de la partie du groupe de l'hydroxyle du groupe de la partie du groupe de l'hydroxyle du groupe de la partie du groupe de l'hydroxyle du groupe de Une sérine (195).

- Le substrat rencontre l'enzyme et le rejoint pour former un complexe réversible enzyme-substrat typique (selon le modèle micaelian), où la «triade» catalytique facilite l'attaque nucléophile en activant le groupe hydroxyle de la sérine de la sérine.

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- Le point clé du mécanisme de réaction consiste en la formation d'un lien partiel, qui entraîne la polarisation du groupe hydroxyle, qui est suffisant pour accélérer la réaction.

- Après l'attaque nucléophile, le groupe carboxyle devient un intermédiaire d'oxianion tétraédrique, qui est stabilisé par deux ponts d'hydrogène formés par les groupes N et H du résidu de Gly 193 et ​​195.

- L'oxyanion est spontanément "réorganisation" et un intermédiaire enzymatique est formé auquel un groupe acyle a été ajouté (enzyme acylée).

- La réaction se poursuit avec l'entrée d'une molécule d'eau sur le site actif, une molécule qui favorise une nouvelle attaque nucléophile qui entraîne la formation d'un deuxième intermédiaire tétraédrique qui est également stabilisé par des ponts d'hydrogène.

- La réaction se termine lorsque ce deuxième intermédiaire est réorganisé à nouveau et forme à nouveau le complexe micaelian enzymatique-substrat, où le site actif de l'enzyme est occupé par le produit contenu dans le groupe carboxyle.

Les références

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