وظيفة وآلية التربسين

التربسين:

التربسين، إنزيم في الجزء الأول من الأمعاء الدقيقة ، يبدأ في هضم جزيئات البروتين عن طريق تشق هذه السلاسل الطويلة من الأحماض الأمينية إلى شظايا أصغر. البروتينات. يتم تشكيل brotepsin في الأمعاء الدقيقة عندما يتم تنشيط شكل zymogen (التريبسينوجين الذي ينتجه البنكرياس). يطلق عليه عادة تحلل البروتينات التريبتي أو التريبسينات والبروتينات التي تم تجريبها/تعاملت أنها قد تم تجريبها. تم اكتشاف BRAYPSIN من قبل فيلهلم Kühne في عام 1876 وتم تسميته على اسم الكلمة اليونانية القديمة لفرك ، لأنه تم عزله في الأصل عن طريق فرك البانكرياس مع مع الجلسرين.

دور

في الاثني عشر ، يحفز التربسين التحلل المائي لروابط الببتيد ، ويؤدي إلى تحطيم البروتينات إلى الببتيدات الأصغر. ثم يتم تحلل منتجات الببتيد بواسطة البروتياز الأخرى في الأحماض الأمينية ، مما يجعلها متاحة للامتصاص في مجرى الدم. لأن البروتينات عادة ما تكون كبيرة جدًا بحيث لا يمكن امتصاصها من خلال بطانة الأمعاء الدقيقة.يتم إنتاج التربسين في البنكرياس باعتباره التريبسينوجين zymogen غير النشط. عندما يتم تحفيز البنكرياس بواسطة cholecystokinin ، يتم إفرازه من خلال القناة البنكرياس في الجزء الأول من الأمعاء الدقيقة (الاثني عشر). Enteropeptidase) ينشط التربسينوجين إلى التربسين عن طريق الانقسام البروتيني. ثم ينشط BRAEPSIN التربسين الإضافي ، و chymotrypsin و carboxypeptidase.

آلية

تشبه الآلية الأنزيمية البروتيازات السيرين الأخرى. تحتوي هذه الإنزيمات على ثالوث حفاز يتكون من الهستيدين 57 ، الأسبارتات 102 ، وسيرين 195. كان هذا الثلاثي الحفاز المعروف سابقًا باسم نظام إعادة الشحن ومن الهستيدين إلى الأسبارتات ، ولكن منذ أن قدم الرنين المغناطيسي النووي أدلة على أن السيرينول الناتج. يتميز شكل الملح ببروتونات أقوى من حلقة إيميدازول من الهستيدين ، على عكس التفكير الحالي ، فإن كل من السيرين والهستيدين لهما حصة متساوية فعالة من البروتونات التي وهي تشكل روابط هيدروجين قصيرة ذات حاجز منخفضة. في هذه الطرق ، يزداد سيرين النيوليوفيليك في الموقع النشط ، مما يسهل هجومه على الكربون الأميد أثناء تحلل البروتينات. الطاقة (إنها "غير مواتية "). بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي التربسين على تجويف أوكسيانيون "الذي يتكون من ذرة هيدروجين أميد العمود الفقري S من Gly-193 و Ser-195 ، الذي يستقر الشحنة السالبة المتراكمة على الأكسجين الأميد بعد هجوم نووي على الكربون الأميد المستوي عن طريق ترابط الهيدروجين. يتسبب الأكسجين السيرين في تولي الكربون هندسة رباعي السطوح. يساهم في تقليل حاجز الطاقة لتشكيله ، مع انخفاض مصاحب في الطاقة الحرة لحالة الانتقال. يعد الارتباط النقي للحالات الانتقالية سمة رئيسية لكيمياء الإنزيم.إن بقايا حمض الأسبارتيك السلبية (ASP 189) ، الموجودة في جيب التربسين الحفاز (S1) ، مسؤولة عن جذب واستقرار ليسين و/أو أرجينين بشكل إيجابي ، وبالتالي خصوصية الإنزيم. جانب الكربوكسيل (أو "الجانب C-terminal ") من الأحماض الأمينية ليسين والأرجينين ، ما لم يربط أي من هذه البرولين C-terminal ، على الرغم من أن بيانات قياس الطيف الكتلي على نطاق واسع تشير إلى أن الانقسام يحدث حتى مع البرولين. يُعتبر الإندوببتيداز ، أي أن الانقسام يحدث داخل سلسلة الببتيد بدلاً من الأحماض الأمينية الطرفية الموجودة في نهاية الببتيد.

صفة مميزة

تعمل التربسين البشري على النحو الأمثل في حوالي 37 درجة مئوية. على النقيض من ذلك ، يحتوي COD الأطلسي على العديد من التربسينات للأسماك الخاطئة للبقاء على قيد الحياة في درجات حرارة الجسم المختلفة. تشمل التربسين التربسين I ، الذي يتراوح بين 4 إلى 65 درجة مئوية (40 إلى 150 درجة فهرنهايت) ، مع أقصى نشاط عند 55 درجة مئوية C (130 درجة فهرنهايت) ، و trypsin y ، التي لها مجموعة من 2 إلى 30 درجة مئوية (36 إلى 86 درجة فهرنهايت) و 21 درجة مئوية (70 درجة فهرنهايت) لتحقيق أقصى نشاط.كبروتين ، تربط التربسين أوزان جزيئية مختلفة اعتمادًا على المصدر. على سبيل المثال ، تم الإبلاغ عن أن التربسين من مصادر البقري والخنازير له وزن جزيئي يبلغ 23.3 كيلو دالتون.لا يتأثر نشاط التربسين بمثبط إنزيم Tosylphenyllanylanyl الكلوروميثيل Ketone TPCK ، الذي يعطل chymotrypsin.يجب تخزين التربسين في درجات حرارة باردة جدًا (بين -20 و -80 درجة مئوية) لمنع التحلل الذاتي ، والذي قد يعوقه أيضًا بتخزين التربسين في الرقم الهيدروجيني 3 أو باستخدام التربسين المميت بشكل اختزال. تم استعادة النشاط عند تعديل الرقم الهيدروجيني مرة أخرى 8.

أهمية سريرية

ينشط انشقاق البروتينات من التريبسينوجين في البنكرياس التربسين ، مما يؤدي إلى سلسلة من الأحداث التي تؤدي إلى زيادة الهوائية البنكريسية ، مما يؤدي إلى التهاب البنكرياس. يمكن أن يؤدي إلى حالة تسمى الدقق الميكونوم ، والتي تنطوي على انسداد معوي (انسداد معوي) بسبب الكثافة السميكة ، والتي عادة ما يتم تقسيمها عن طريق التربسين وغيرها من البروتياز ثم يتم تمريرها مع البراز.

طلب

التربسين وفيرة في البنكرياس ويمكن تنقيته بسهولة إلى حد ما. لذلك ، تم استخدامه على نطاق واسع في عمليات التكنولوجيا الحيوية المختلفة.

في مختبرات ثقافة الأنسجة ، يتم استخدام التربسين لإعادة تعزيز الخلايا التي تلتزم بجدران أطباق ثقافة الخلية أثناء حصاد الخلايا. تلتزم بعض أنواع الخلايا بالجوانب وأسفل أطباق الثقافة عند الاستزراع في المختبر. يتم استخدام Bratepsin لتلقي البروتينات التي تحمل الخلايا المستزرعة على الطبق بحيث يمكن إزالة الخلايا من الطبق.يمكن أيضًا استخدام التربسين لفصل الخلايا المعزولة (على سبيل المثال ، قبل تثبيت الخلايا وفرزها).

يمكن استخدام التربسين لتحطيم الكازين في حليب الأم. إذا تمت إضافة التربسين إلى محلول الحليب المجفف ، فإن انهيار الكازين سيحول الحليب الشفاف. يمكن قياس معدل التفاعل باستخدام مقدار الوقت الذي يستغرقه الحليب ليصبح شفافًا.تُستخدم التربسين بشكل شائع في البحوث البيولوجية خلال تجارب البروتينات لهضم البروتينات إلى الببتيدات لتحليل الطيف الكتلي ، مثل الهضم في الهد ساهمت مجموعة الكربونيل من خلال بقايا الأرجينين أو ليسين. يستخدم BRATEPSIN أيضًا لحل جلطات الدم في الشكل الميكروبي وعلاج الالتهاب في شكل البنكرياس.في الطب البيطري ، يعد التربسين مكونًا في منتجات رذاذ الجرح مثل ديبريسول ، الذي يذوب الأنسجة الميتة والقياح من الجروح في الخيول والأبقار والكلاب والقطط.

Iن طعام

عادةً ما تتكون الاستعدادات البروتياز التجارية من مزيج من البروتياز المختلفة ، بما في ذلك التربسين. وتستخدم هذه المستحضرات على نطاق واسع في معالجة الأغذية:

• بمثابة إنزيم للخبز لتحسين قابلية عمل العجين.

• استخلاص التوابل والتوابل من البروتينات النباتية أو الحيوان ، وصنع الصلصات.

• يتحكم في تطور الرائحة في منتجات الجبن ومنتجات الألبان.

• تحسين نسيج منتجات الأسماك.

• ينقص اللحوم.

• أثناء الاستقرار البارد للبيرة.

• في إنتاج الأطعمة التي تعاني من قصور عن خلاف ، تحطم البروتياز بروتينات محددة من المواد المسببة للحساسية إلى الببتيدات غير الحليقة ، على سبيل المثال ، يتم استخدام البروتياز في إنتاج أغذية الأطفال التي تنقص الحساسية من حليب البقر ، مما يقلل من خطر الإصابة بمرض الحليب.