| tripsina. ج | ||||||||
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| Identificadores | ||||||||
| CE no. | 3.4.21.4 | |||||||
| No CAS. | 9002-07-7 | |||||||
| Bases de datos | ||||||||
| IntEnz | Vista IntEnz | |||||||
| BRENDA | Entrada BRENDA | |||||||
| FÁCIL | NiceZyme vista | |||||||
| KEGG | Entrada KEGG | |||||||
| MetaCyc | camino metabólico | |||||||
| PRIAM | perfil | |||||||
| Estructuras PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | |||||||
| Ontología de genes | AmiGO / QuickGO | |||||||
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| Tripsina | ||||||||
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 Estructura cristalina de la tripsina bovina . [1] | ||||||||
| Identificadores | ||||||||
| Símbolo | Tripsina | |||||||
| Pfam | PF00089 | |||||||
| InterPro | IPR001254 | |||||||
| INTELIGENTE | SM00020 | |||||||
| PROSITE | PDOC00124 | |||||||
| MEROPS | S1 | |||||||
| SCOP2 | 1c2g / SCOPe / SUPFAM | |||||||
| CDD | cd00190 | |||||||
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La tripsina ( EC 3.4.21.4 ) es una serina proteasa de la superfamilia del clan PA , que se encuentra en el sistema digestivo de muchos vertebrados , donde hidroliza proteínas . [2] [3] La tripsina se forma en el intestino delgado cuando se activa su forma de proenzima , el tripsinógeno producido por el páncreas . La tripsina corta las cadenas de péptidos principalmente en el lado carboxilo de los aminoácidos lisina o arginina.. Se utiliza para numerosos procesos biotecnológicos . El proceso se denomina comúnmente proteólisis de tripsina o tripsinización , y se dice que las proteínas que se han digerido / tratado con tripsina se han tratado con tripsina. [4] La tripsina fue descubierta en 1876 por Wilhelm Kühne y recibió su nombre de la palabra griega antigua para frotar, ya que se aisló por primera vez frotando el páncreas con glicerina . [5]
Función [ editar ]
En el duodeno , la tripsina cataliza la hidrólisis de los enlaces peptídicos , descomponiendo las proteínas en péptidos más pequeños. Los productos peptídicos se hidrolizan luego en aminoácidos a través de otras proteasas, dejándolos disponibles para su absorción en el torrente sanguíneo. La digestión tríptica es un paso necesario en la absorción de proteínas, ya que las proteínas generalmente son demasiado grandes para ser absorbidas a través del revestimiento del intestino delgado . [6]
La tripsina se produce como tripsinógeno cimógeno inactivo en el páncreas. Cuando el páncreas es estimulado por la colecistoquinina , luego se secreta en la primera parte del intestino delgado (el duodeno ) a través del conducto pancreático . Una vez en el intestino delgado, la enzima enteropeptidasa activa el tripsinógeno en tripsina mediante escisión proteolítica .
Mecanismo [ editar ]
El mecanismo enzimático es similar al de otras serina proteasas. Estas enzimas contienen una tríada catalítica que consta de histidina -57, aspartato -102 y serina -195. [7] Esta tríada catalítica se llamaba anteriormente un sistema de relé de carga, lo que implica la abstracción de protones de serina a histidina y de histidina a aspartato, pero debido a la evidencia proporcionada por RMN de que la forma de alcóxido resultante de serina tendría un tirón mucho más fuerte en el protón que el anillo de imidazol de la histidina, el pensamiento actual sostiene, en cambio, que la serina y la histidina tienen cada una de ellas una proporción igual de protones, formando con ellos enlaces de hidrógeno cortos de barrera baja . [8] [página necesaria ] Por estos medios,se aumentalanucleofiliade laserina delsitio activo, lo que facilita su ataque sobre el carbono amida durante la proteólisis. La reacción enzimática que cataliza la tripsina estermodinámicamentefavorable, pero requiere unaenergía de activaciónsignificativa(es "cinéticamentedesfavorable "). Además, la tripsina contiene un" agujero de oxianión "formado por los átomos de hidrógeno de la amida del esqueleto de Gly-193 y Ser-195, que mediante enlaces de hidrógeno estabilizan la carga negativa que se acumula en el oxígeno de la amida después del ataque nucleofílico en el plano El carbono amida por el oxígeno de la serina hace que el carbono adopte una geometría tetraédrica. Esta estabilización de este intermedio tetraédrico ayuda a reducir la barrera energética de su formación y es concomitante con una disminución de la energía libre del estado de transición. Unión preferencial de la transición El estado es una característica clave de la química enzimática.
El residuo de aspartato negativo (Asp 189) ubicado en la bolsa catalítica (S1) de la tripsina es responsable de atraer y estabilizar la lisina y / o arginina cargadas positivamente y, por lo tanto, es responsable de la especificidad de la enzima. Esto significa que la tripsina escinde predominantemente proteínas en el lado carboxilo (o "lado C-terminal ") de los aminoácidos lisina y arginina, excepto cuando cualquiera está unido a una prolina C-terminal , [9] aunque los datos de espectrometría de masas a gran escala sugieren la escisión ocurre incluso con prolina. [10] La tripsina se considera una endopeptidasa., es decir, la escisión se produce dentro de la cadena polipeptídica en lugar de en los aminoácidos terminales ubicados en los extremos de los polipéptidos .
Propiedades [ editar ]
La tripsina humana tiene una temperatura de funcionamiento óptima de aproximadamente 37 ° C. [11] En contraste, el bacalao del Atlántico tiene varios tipos de tripsinas para que los peces poiquilotermos sobrevivan a diferentes temperaturas corporales. Las tripsinas de bacalao incluyen tripsina I con un rango de actividad de 4 a 65 ° C (40 a 150 ° F) y actividad máxima a 55 ° C (130 ° F), así como tripsina Y con un rango de 2 a 30 ° C ( 36 a 86 ° F) y una actividad máxima a 21 ° C (70 ° F). [12]
Como proteína, la tripsina tiene varios pesos moleculares dependiendo de la fuente. Por ejemplo, se informa un peso molecular de 23,3 kDa para la tripsina de fuentes bovinas y porcinas.
La actividad de la tripsina no se ve afectada por el inhibidor de la enzima tosil fenilalanil clorometilcetona, TPCK , que desactiva la quimotripsina .
La tripsina debe almacenarse a temperaturas muy frías (entre -20 y -80 ° C) para evitar la autólisis , que también puede verse obstaculizada por el almacenamiento de tripsina a pH 3 o por el uso de tripsina modificada por metilación reductora . Cuando el pH se vuelve a ajustar a pH 8, la actividad vuelve.
Isoenzimas [ editar ]
Estos genes humanos codifican proteínas con actividad enzimática de tripsina:
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Otras isoformas de tripsina también se pueden encontrar en otros organismos.
Importancia clínica [ editar ]
La activación de la tripsina a partir de la escisión proteolítica del tripsinógeno en el páncreas puede conducir a una serie de eventos que causan la autodigestión pancreática , lo que resulta en pancreatitis . Una consecuencia de la fibrosis quística de la enfermedad autosómica recesiva es una deficiencia en el transporte de tripsina y otras enzimas digestivas desde el páncreas. Esto conduce al trastorno denominado íleo meconial , que implica obstrucción intestinal ( íleo ) debido a un meconio demasiado espeso , que normalmente se descompone por la tripsina y otras proteasas y luego se elimina en las heces. [13]
Aplicaciones [ editar ]
La tripsina está disponible en grandes cantidades en el páncreas y se puede purificar con bastante facilidad. Por tanto, se ha utilizado ampliamente en diversos procesos biotecnológicos.
En un laboratorio de cultivo de tejidos , la tripsina se usa para resuspender las células adheridas a la pared del plato de cultivo celular durante el proceso de recolección de células. [14] Algunos tipos de células se adhieren a los lados y al fondo de un plato cuando se cultivan in vitro . La tripsina se usa para escindir las proteínas que mantienen las células cultivadas en la placa, de modo que las células puedan eliminarse de las placas.
La tripsina también se puede usar para disociar células disecadas (por ejemplo, antes de la fijación y clasificación de las células).
La tripsina se puede usar para descomponer la caseína en la leche materna. Si se agrega tripsina a una solución de leche en polvo, la descomposición de la caseína hace que la leche se vuelva translúcida . La velocidad de reacción se puede medir usando la cantidad de tiempo necesario para que la leche se vuelva translúcida.
La tripsina se usa comúnmente en la investigación biológica durante los experimentos de proteómica para digerir proteínas en péptidos para el análisis de espectrometría de masas, por ejemplo, digestión en gel . La tripsina es particularmente adecuada para esto, ya que tiene una especificidad muy bien definida, ya que hidroliza solo los enlaces peptídicos en los que el grupo carbonilo es aportado por un residuo de arginina o lisina.
La tripsina también se puede utilizar para disolver coágulos de sangre en su forma microbiana y tratar la inflamación en su forma pancreática.
En medicina veterinaria, la tripsina es un ingrediente de los productos en aerosol para heridas, como el Debrisol, para disolver el tejido muerto y el pus en las heridas de caballos, ganado, perros y gatos. [15]
En comida [ editar ]
Las preparaciones comerciales de proteasas generalmente consisten en una mezcla de varias enzimas proteasas que a menudo incluyen tripsina. Estos preparados se utilizan ampliamente en la elaboración de alimentos: [16]
- como enzima de horneado para mejorar la trabajabilidad de la masa
- en la extracción de condimentos y aromas de proteínas vegetales o animales y en la fabricación de salsas
- para controlar la formación de aromas en quesos y productos lácteos
- para mejorar la textura de los productos pesqueros
- ablandar la carne
- durante la estabilización en frío de la cerveza
- en la producción de alimentos hipoalergénicos donde las proteasas descomponen proteínas alergénicas específicas en péptidos no alergénicos, por ejemplo, las proteasas se utilizan para producir alimentos hipoalergénicos para bebés a partir de leche de vaca, lo que disminuye el riesgo de que los bebés desarrollen alergias a la leche .
Inhibidor de tripsina [ editar ]
Para prevenir la acción de la tripsina activa en el páncreas, que puede ser muy dañina, se encuentran presentes inhibidores como BPTI y SPINK1 en el páncreas y α1-antitripsina en el suero como parte de la defensa contra su activación inapropiada. Cualquier tripsina formada prematuramente a partir del tripsinógeno inactivo es luego unida por el inhibidor. La interacción proteína-proteína entre la tripsina y sus inhibidores es una de las más estrictas, y la tripsina está unida por algunos de sus inhibidores pancreáticos de manera casi irreversible. [17] En contraste con casi todos los ensamblajes de proteínas conocidos, algunos complejos de tripsina unidos por sus inhibidores no se disocian fácilmente después del tratamiento con urea 8M. [18]
Ver también [ editar ]
- Portal de biología
Referencias [ editar ]
- ^ PDB : 1UTN ; Leiros HK, Brandsdal BO, Andersen OA, Os V, Leiros I, Helland R, et al. (Abril de 2004). "Especificidad de la tripsina dilucidada por cálculos de LIE, estructuras de rayos X y mediciones de constantes de asociación" . Ciencia de las proteínas . 13 (4): 1056–70. doi : 10.1110 / ps.03498604 . PMC 2280040 . PMID 15044735 .
- ^ Rawlings ND, Barrett AJ (1994). "Familias de serina peptidasas" . Métodos en enzimología . 244 : 19–61. doi : 10.1016 / 0076-6879 (94) 44004-2 . ISBN 978-0-12-182145-6. PMC 7133253 . PMID 7845208 .
- ↑ El fisiólogo alemán Wilhelm Kühne (1837-1900) descubrió la tripsina en 1876. Ver: Kühne W (1877). "Über das Trypsin (Enzym des Pankreas)" . Verhandlungen des Naturhistorisch-medicinischen Vereins zu Heidelberg . series nuevas. 1 (3): 194–198 - a través de Google Books.
- ↑ Engelking LR (1 de enero de 2015). "Capítulo 7 - Digestión de proteínas". Libro de texto de química fisiológica veterinaria (tercera ed.). Boston: Prensa académica. págs. 39–44. doi : 10.1016 / B978-0-12-391909-0.50007-4 . ISBN 978-0-12-391909-0.
- ^ Kühne W (6 de marzo de 1876). "Ueber das Trypsin (Enzym des Pankreas)" [Acerca de la tripsina (enzima del páncreas)]. En Naturhistorisch-medizinischen Verein (ed.). Verhandlungen des Naturhistorisch-medizinischen Vereins zu Heidelberg [ Negociaciones de la Asociación Médica de Historia Natural de Heidelberg ] (en alemán). Heidelberg, Alemania: Universitätsbuchhandlung de Carl Winter (publicado en 1877). págs. 194–8 - a través de Archive.org.
- ^ "Digestión de proteínas" . Curso electivo (Bioquímica clínica) . Universidad Médica Nacional de Ternopil. 14 de julio de 2015 . Consultado el 11 de abril de 2020 .
- ^ Polgár L (octubre de 2005). "La tríada catalítica de serina peptidasas". Ciencias de la vida celular y molecular . 62 (19–20): 2161–72. doi : 10.1007 / s00018-005-5160-x . PMID 16003488 . S2CID 3343824 .
- ^ Voet D, Voet JG (2011). Bioquímica (4ª ed.). Hoboken, Nueva Jersey: John Wiley & Sons. ISBN 9780470570951. OCLC 690489261 .
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- ^ Voet D, Voet JG (1995). Bioquímica (2ª ed.). John Wiley e hijos. págs. 396–400 . ISBN 978-0-471-58651-7.
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Lectura adicional [ editar ]
- Brosens JJ, Salker MS, Teklenburg G, Nautiyal J, Salter S, Lucas ES, et al. (Febrero 2014). "Selección uterina de embriones humanos en el momento de la implantación" . Informes científicos . 4 : 3894. Bibcode : 2014NatSR ... 4E3894B . doi : 10.1038 / srep03894 . PMC 3915549 . PMID 24503642 . Número de artículo 3894 . Consultado el 15 de marzo de 2019 . Artículo sobre el papel de la tripsina en la implantación de embriones humanos.CS1 maint: posdata ( enlace )
Enlaces externos [ editar ]
- La base de datos en línea MEROPS para peptidasas y sus inhibidores: tripsina 1 S01.151 , tripsina 2 S01.258 , tripsina 3 S01.174
- Inhibidores de tripsina y método de ensayo de tripsina en Sigma-Aldrich
- Tripsina en los encabezados de temas médicos (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
