Hur smälter trypsin protein?

Trypsin är ett serinproteasenzym som specifikt klyver peptidbindningar på karboxylsidan av lysin- eller argininrester, förutom när någon av resterna följs av prolin. Denna specifika klyvningsegenskap hos trypsin gör det till ett värdefullt verktyg inom proteinkemi, särskilt inom proteinsekvensering och proteomik. Här är en steg-för-steg förklaring av hur trypsin smälter proteiner:

Bindning:Trypsin binder till ytan av proteinsubstratet genom specifika interaktioner mellan dess aktiva plats och aminosyraresterna som omger klyvningsstället. Denna bindning inducerar konformationsförändringar som underlättar den katalytiska reaktionen.

Katalys:Det aktiva stället för trypsin innehåller en katalytisk triad bestående av tre aminosyrarester:histidin, asparaginsyra och serin. Dessa rester arbetar tillsammans för att underlätta hydrolysen (klyvningen) av peptidbindningen.

Histidin:Histidin fungerar som en protondonator och överför en vätejon (H+) till karbonylsyren i den sprickbara peptidbindningen. Denna protonering försvagar bindningen, vilket gör den mer mottaglig för nukleofila attacker.

Asparaginsyra:Asparaginsyra fungerar som en allmän bas och tar bort en proton från hydroxylgruppen i serinresten. Denna deprotonering genererar en mycket reaktiv serinhydroxylgrupp, som fungerar som nukleofilen i reaktionen.

Serin:Den aktiverade serinhydroxylgruppen angriper karbonylkolet i den sprickbara peptidbindningen och bildar en tetraedrisk mellanprodukt. Denna mellanprodukt kollapsar därefter, vilket resulterar i klyvning av peptidbindningen och frisättning av två peptidfragment.

Specificitet:Trypsin uppvisar specificitet i sitt klyvningsmönster på grund av närvaron av en skrymmande sidokedja på dess substratbindande ficka. Denna skrymmande sidokedja förhindrar bindning av aminosyror med stora sidokedjor (som prolin) bredvid klyvningsstället. Som ett resultat klyver trypsin företrädesvis peptidbindningar följt av lysin- eller argininrester, förutom när de följs av prolin.

Genom att selektivt klyva specifika peptidbindningar genererar trypsin en uppsättning mindre peptidfragment som kan analyseras ytterligare eller separeras för olika ändamål, såsom proteinidentifiering, sekvensering och karakterisering.