Come fa la trypsina a digerire le proteine?

La tripsina è un enzima serina proteasi che scinde specificamente i legami peptidici sul lato carbossilico dei residui di lisina o arginina, tranne quando uno dei residui è seguito dalla prolina. Questa specifica proprietà di scissione della tripsina la rende uno strumento prezioso nella chimica delle proteine, in particolare nel sequenziamento delle proteine ​​e nella proteomica. Ecco una spiegazione passo passo di come la trypsina digerisce le proteine:

Legame:la tripsina si lega alla superficie del substrato proteico attraverso interazioni specifiche tra il suo sito attivo e i residui amminoacidici che circondano il sito di scissione. Questo legame induce cambiamenti conformazionali che facilitano la reazione catalitica.

Catalisi:il sito attivo della tripsina contiene una triade catalitica costituita da tre residui aminoacidici:istidina, acido aspartico e serina. Questi residui lavorano insieme per facilitare l'idrolisi (scissione) del legame peptidico.

Istidina:l'istidina agisce come donatore di protoni, trasferendo uno ione idrogeno (H+) all'ossigeno carbonilico del legame peptidico scissile. Questa protonazione indebolisce il legame, rendendolo più suscettibile all'attacco nucleofilo.

Acido aspartico:L'acido aspartico funziona come una base generale, estraendo un protone dal gruppo ossidrile del residuo di serina. Questa deprotonazione genera un gruppo idrossile serina altamente reattivo, che agisce come nucleofilo nella reazione.

Serina:il gruppo ossidrile della serina attivata attacca il carbonio carbonilico del legame peptidico scissile, formando un intermedio tetraedrico. Questo intermedio successivamente collassa, provocando la scissione del legame peptidico e il rilascio di due frammenti peptidici.

Specificità:la tripsina mostra specificità nel suo modello di scissione a causa della presenza di una catena laterale voluminosa sulla sua tasca di legame del substrato. Questa ingombrante catena laterale impedisce il legame degli amminoacidi con grandi catene laterali (come la prolina) vicino al sito di clivaggio. Di conseguenza, la tripsina scinde preferenzialmente i legami peptidici seguita dai residui di lisina o arginina, tranne quando sono seguiti dalla prolina.

Scindendo selettivamente specifici legami peptidici, la tripsina genera una serie di frammenti peptidici più piccoli che possono essere ulteriormente analizzati o separati per vari scopi, come l'identificazione, il sequenziamento e la caratterizzazione delle proteine.