Трипсиноген
Трипсиноген ( / ˌ t r ɪ p ˈ s ɪ n ə dʒ ə n , - ˌ dʒ ɛ n / [1] [2] ) является формой предшественника (или зимогена ) трипсина , пищеварительного фермента . Он вырабатывается поджелудочной железой и содержится в панкреатическом соке вместе с амилазой , липазой и химотрипсиногеном . Он расщепляется до своей активной формы, трипсина , энтеропептидазой , которая находится в слизистой оболочке кишечника . После активации трипсин может расщеплять больше трипсиногена в трипсин , этот процесс называется автоактивацией. Трипсин расщепляет пептидную связь на карбоксильной стороне основных аминокислот , таких как аргинин и лизин .
Функция
[ редактировать ]Трипсиноген — профермент- предшественник трипсина . Трипсиноген (неактивная форма) хранится в поджелудочной железе и может быть высвобожден, когда это необходимо для переваривания белка . Поджелудочная железа хранит неактивную форму трипсиногена, поскольку активный трипсин может вызвать серьезное повреждение ткани поджелудочной железы . Трипсиноген высвобождается поджелудочной железой во вторую часть двенадцатиперстной кишки через проток поджелудочной железы вместе с другими пищеварительными ферментами. [3]
Активация трипсиногена
[ редактировать ]Трипсиноген активируется энтеропептидазой (также известной как энтерокиназа). Энтеропептидаза вырабатывается слизистой оболочкой двенадцатиперстной кишки и расщепляет пептидную связь трипсиногена после остатка 15, представляющего собой лизин . N-концевой пептид отбрасывается, и происходит небольшая перестройка свернутого белка. Вновь образовавшийся N-концевой остаток (остаток 16) встраивается в щель, где его α-аминогруппа образует ионную пару с аспартатом вблизи серина активного центра, что приводит к конформационной перестройке других остатков. Аминогруппа Gly 193 ориентируется в правильном положении, что завершает оксианионную дырку в активном центре, тем самым активируя белок. [4] Поскольку трипсин также расщепляет пептидную связь после аргинина или лизина, он может расщеплять другой трипсиноген, и поэтому процесс активации становится автокаталитическим.
Меры предосторожности против активации трипсиногена
[ редактировать ]Трипсин производится, хранится и высвобождается в виде неактивного трипсиногена, чтобы гарантировать, что белок активируется только в соответствующем месте. Преждевременная активация трипсина может быть разрушительной и вызвать ряд событий, которые приводят к самоперевариванию поджелудочной железы. Считается, что в нормальной поджелудочной железе активируется около 5% трипсиногенов. [ нужна ссылка ] , поэтому существует ряд средств защиты от такой неуместной активации. Трипсиноген хранится во внутриклеточных везикулах поджелудочной железы, называемых зимогенными гранулами, мембранные стенки которых, как полагают, устойчивы к ферментативному расщеплению. Дополнительной защитой от нежелательной активации трипсина является наличие ингибиторов, таких как ингибитор бычьего панкреатического трипсина (BPTI) и ингибитор сериновой протеазы Kazal-типа 1 ( SPINK1 ), который связывается с любым образовавшимся трипсином. Автокаталитическая активация трипсиногена трипсином также представляет собой медленный процесс из-за наличия большого отрицательного заряда на консервативном N-концевом гексапептиде трипсиногена, который отталкивает аспартат на обратной стороне кармана специфичности трипсина. [5] Трипсин также может инактивировать другой трипсин путем расщепления.
Сывороточный трипсиноген
[ редактировать ]Сывороточный трипсиноген измеряется с помощью анализа крови . Высокие уровни наблюдаются при остром панкреатите. [6] и муковисцидоз . [7]
Изоформы трипсиногена
[ редактировать ]три изоформы В соке поджелудочной железы человека можно обнаружить трипсиногенов. Это катионный, анионный и мезотрипсиноген, которые составляют 23,1%, 16% и 0,5% от общего количества секреторных белков поджелудочной железы соответственно. [8] Другие формы трипсиногена были обнаружены и у других организмов.
Болезни
[ редактировать ]Несоответствующая активация трипсиногена в поджелудочной железе может привести к панкреатиту . Некоторые типы панкреатита могут быть связаны с мутантными формами трипсиногена. Мутация Arg 117, чувствительного к трипсину участка, в катионном трипсиногене связана с наследственным панкреатитом, редкой формой генетического заболевания с ранним началом. Arg 117 может быть надежным механизмом, с помощью которого трипсин при активации в поджелудочной железе может стать инактивированным, а потеря этого сайта расщепления может привести к потере контроля и разрешить самопереваривание, приводящее к панкреатиту. [9] Также были обнаружены другие мутации, связанные с панкреатитом. [10]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Трипсиноген» . Lexico UK английский словарь . Издательство Оксфордского университета . Архивировано из оригинала 22 марта 2020 г.
- ^ «Трипсиноген» . Dictionary.com Полный (онлайн). нд . Проверено 25 января 2016 г.
- ^ Майер, Дж; Рау, Б; Шенберг, Миннесота; Бегер, Х.Г. (сентябрь 1999 г.). «Механизм и роль активации трипсиногена при остром панкреатите». Гепатогастроэнтерология . 46 (29): 2757–2763. ПМИД 10576341 .
- ^ Томас Э. Крейтон (1993). Белки: структура и молекулярные свойства (2-е изд.). WH Фриман и компания. стр. 434 . ISBN 0-7167-2317-4 .
- ^ Нога и нога (1995). Биохимия (2-е изд.). Джон Уайли и сыновья. стр. 399–400 . ISBN 0-471-58651-Х .
- ^ Майерле Дж., Сендлер М., Хедьи Э., Бейер Г., Лерх М.М., Сахин-Тот М. (май 2019 г.). «Генетика, клеточная биология и патофизиология панкреатита» . Гастроэнтерология . 156 (7): 1951–1968.e1. дои : 10.1053/j.gastro.2018.11.081 . ПМК 6903413 . ПМИД 30660731 .
- ^ Дикинсон К.М., Коллако Дж.М. (февраль 2021 г.). "Муковисцидоз" . Педиатр преп . 42 (2): 55–67. дои : 10.1542/pir.2019-0212 . ПМЦ 8972143 . ПМИД 33526571 .
- ^ Шееле Г., Бартельт Д., Бигер В. (март 1981 г.). «Характеристика экзокринных белков поджелудочной железы человека с помощью двумерного изоэлектрофокусирования / гель-электрофореза с додецилсульфатом натрия» . Гастроэнтерология . 80 (3): 461–73. дои : 10.1016/0016-5085(81)90007-X . ПМИД 6969677 .
- ^ Уиткомб, округ Колумбия, Горри М.К., Престон Р.А., Фьюри В., Соссенхаймер М.Дж., Ульрих К.Д., Мартин С.П., Гейтс Л.К., Аманн С.Т., Тоскес П.П., Лиддл Р., МакГрат К., Уомо Дж., Пост Дж.К., Эрлих Г.Д. (1996). «Наследственный панкреатит вызван мутацией гена катионного трипсиногена». Природная генетика . 14 (2): 141–5. дои : 10.1038/ng1096-141 . ПМИД 8841182 . S2CID 21974705 .
- ^ Ребурс В., Леви П., Рушневски П. (2011). «Обзор наследственного панкреатита». Болезни пищеварения и печени . 44 (1): 8–15. дои : 10.1016/j.dld.2011.08.003 . ПМИД 21907651 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Трипсиноген Национальной медицинской библиотеки США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
