CHIMOTREPSINA

Buongiorno a tutti cari lettori, il post di oggi non sarà particolarmente lungo ma servirà per descrivere un enzima che ho citato già nei post precedenti; bene bene iniziamo !

Questo enzima è un esterina proteasi, agisce a livello digestivo nei mammiferi e il suo compito è quello di idrolizzare i legami peptidici delle proteine ingerite.

Questo tipo di proteine si avvale di 3 amminoacidi che formano il sito attivo in cui la reazione avviene  e sono: Acido aspartico, Istidina e Serina

L’enzima compie la sua funzione catalitica e idrolitica sulla proteina in corrispondenza della fenilalanina, in quel punto l’enzima si lega e scinde il peptide.

La reazione di idrolisi è termodinamicamente  favorita, ma cineticamente sarebbe troppo lenta.

LA REAZIONE:

ALCUNE PARTICOLARITà:

Alcune particolarità di questo enzima stanno nello studiare gli amminoacidi che compongono il sito attivo e non solo; la lisina da sola non è in grado di strappare l’idrogeno alla seria e trasformarla nell’alcolato, una base molto forte, ma la presenza dell’aspartato in posizione 102 rende ciò possibile, inoltre l’aspartato rende anche la serina un miglior nucleofilo che è cosi in grado di attaccare il carbonio del legame peptidico.

L’ossigeno legato con doppio legame al gruppo carbossilico durante il processo si carica negativamente, come si sa una separazione di carica maggiore è causa di instabilità, per questo esiste un'altra cavità vicino alla triade catalitica, formata dal azoto della serina e da una glicina chiamata cavità ossianionica che stabilizza la carica negativa dell’ossigeno.

In generale la chimotrepsina scinde legami esteri, ciò permette di studiarne la reazione mediante l’utilizzo di un cromoforo, il p-nitrofenilacetato, che reagendo con l’enzima forma acido acetico e  p-nitrofenolo.

Il p-nitrofenolo è di colore giallo mentre il p-nitrofenilacetato è bianco, quindi più la reazione va avanti e più la nostra soluzione si colora di giallo.

Questa colorazione ci permette fare un analisi spettrofotometrica e capire la concentrazione di p-nitrofenolo che si è formato in un lasso di tempo

il grafico riporta la concentrazione di p-nitrofenolo nel tempo, la prima parte del grafico è chiamata fase esplosiva, in questa parte l’enzima svolge il suo primo ciclo catalitico e lega con il substrato, e esegue la prima parte della reazione formando il p-nitrofenolo, che colora di giallo la soluzione, successivamente la reazione non è conclusa, perche l’enzima deve fare uscire l’acido acetico con inserzione di acqua, questa è la fase più lenta e qui quindi abbiamo l’inizio di una fase stazionante, la velocità di reazione della fase stazionanate è quella che prevarrà per il resto della reazione anche se il passaggio iniziale è più veloce, ciò che determina la velocità globale della reazione è sempre il passaggio più lento.

 Questo genere di reazione enzimatica è chiamata reazione ping pong e risponde alla cinetica di Michaelis

La cellula può bloccare l’azione della chimotrepsina mediante l’utilizzo di  un inibitore, l’inibitore tetraedrico si posizione nella cavità del sito attivo e facendo legami covalenti stabili con la struttura ne inibisce la capacità di reazione con substrati, da qui il destino di questo enzima è quello di essere degradato nei suoi amminoacidi componenti per un futuro riciclo.

La chimotripsina è un enzima digerente, quindi ne servono  grandi quantità visto il numero di proteine ingerite, per questo la cellula ne produce un po’ anche se non c’e ne bisogno al momento e le lascia inattive fino a che non servono.

La proteina inattiva della chimotrepsina prende il nome di chimotrepsinogeno e per attivarlo è necessaria un'altra proteasi che tagli il chimotrepsinogeno in posizione tra gli amminoacidi 15 e 16, il taglio provoca un cambiamento della conformazione della struttura che lo fa diventare un enzima attivo a tutti gli effetti.

(la chimotrepsina può subire un ulteriore taglio, che non fa cambiare l’efficienza dell’enzima).

La capacità di attivare un enzima mediante l’uso di proteasi è una prerogativa esclusiva di celule eucariotiche di organismo pluricellulari.

Bene ho concluso, credo che nel prossimo post pubblicherò il meccanismo di funzione della lisozima, al prossimo post !