Trypsin ist ein serine machen gefunden im Verdauungssystem von vielen Wirbeltieren, wo es Hydrolyse-Proteine Spaß pro-. Trypsin wird in der Bauchspeicheldrüse als das untätige Pro-Enzym trypsinogen erzeugt. Trypsin zerspaltet peptide Ketten hauptsächlich an der carboxyl Seite der Aminosäuren lysine oder arginine, außer, wenn irgendeinem von der Pro-Linie gefolgt wird. Es wird für zahlreiche Biotechnological-Prozesse verwendet. Der Prozess wird allgemein trypsin proteolysis oder trypsinisation genannt, und, wie man sagt, sind Proteine, die mit trypsin verdaut/behandelt worden sind, trypsinized gewesen.

Funktion

Trypsin im Duodenum katalysiert die Hydrolyse von peptide Obligationen, so dass Proteine unten in kleineren peptides zerbrochen werden können. Diese peptides können dann weiter hydrolysed in Aminosäuren durch anderen sein macht Spaß pro-, bevor sie in den Blutstrom eingehen. Auswahl von Tryptic ist ein notwendiger Schritt in der Protein-Absorption, weil Proteine allgemein zu groß sind, um durch das Futter des Dünndarms absorbiert zu werden.

Trypsin wird in der Bauchspeicheldrüse in der Form des untätigen zymogen trypsinogen erzeugt. Wenn die Bauchspeicheldrüse durch cholecystokinin stimuliert wird, wird sie dann in den ersten Teil des Dünndarms (der Duodenum) über den Bauchspeicheldrüsenkanal verborgen. Einmal im Dünndarm aktiviert das Enzym enteropeptidase es in trypsin durch die proteolytic Spaltung. Trypsin kann dann fungieren, um zusätzlichen trypsinogen (Autokatalyse) zu aktivieren, so nur ein kleine Betrag von enteropeptidase ist notwendig, um die Reaktion anzufangen. Dieser Aktivierungsmechanismus ist für den grössten Teil von serine üblich macht Spaß pro- und dient, um Autodegradierung der Bauchspeicheldrüse zu verhindern.

Mechanismus

Der enzymatische Mechanismus ist diesem anderer serine ähnlich macht Spaß pro-. Diese Enzyme enthalten eine katalytische Triade, die aus histidine-57, aspartate-102, und serine-195 besteht. Diese drei Rückstände bilden ein Anklage-Relais, das dient, um die aktive Seite serine nucleophilic zu machen. Das wird durch das Ändern der elektrostatischen Umgebung des serine erreicht. Die enzymatische Reaktion, die trypsins katalysieren, ist thermodynamisch günstig, aber verlangt bedeutende Aktivierungsenergie (es ist" "kinetisch ungünstig). Außerdem enthält trypsin "oxyanion Loch, das" durch das Rückgrat amide Wasserstoffatome von Gly-193 und Ser-195 gebildet ist, der dient, um die sich entwickelnde negative Anklage auf dem carbonyl Sauerstoff-Atom des zerspalteten amides zu stabilisieren.

Der aspartate Rückstand (Natter 189) gelegen in der katalytischen Tasche (S1) von trypsins ist dafür verantwortlich, anzuziehen und sich zu stabilisieren, positiv hat lysine und/oder arginine beladen, und ist so für die Genauigkeit des Enzyms, verantwortlich. Das bedeutet, dass trypsin vorherrschend Proteine an der carboxyl Seite (oder "C-Endseite") der Aminosäuren lysine und arginine zerspaltet außer, wenn irgendein zu einer N-Endpro-Linie gebunden wird., obwohl groß angelegte Massenspektrometrie-Daten eine kleinere Neigung von Spaltungen sogar mit der Pro-Linie andeuten. Trypsins werden als endopeptidases betrachtet, d. h. die Spaltung kommt innerhalb der polypeptide Kette aber nicht an den an den Enden von polypeptides gelegenen Endaminosäuren vor.

Eigenschaften

Trypsins haben einen optimalen Betriebs-pH von ungefähr 7.5-8.5 und optimale Betriebstemperatur ungefähr 37°C.

Die Tätigkeit von trypsins wird durch den Hemmstoff tosyl phenylalanyl chloromethyl ketone, TPCK nicht betroffen, der chymotrypsin ausschaltet. Das ist wichtig, weil, in einigen Anwendungen, wie Massenspektrometrie, die Genauigkeit der Spaltung wichtig ist.

Trypsins sollte bei sehr kalten Temperaturen (zwischen −20°C und −80°C) versorgt werden, um autolysis zu verhindern, der auch durch die Lagerung von trypsins am pH 3 oder durch das Verwenden trypsin modifiziert durch reduktiven methylation behindert werden kann. Wenn der pH zurück dem pH 8, Tätigkeitsumsatz angepasst wird.

Isozymes

Die folgenden menschlichen Gene verschlüsseln Proteine mit der trypsin enzymatischen Tätigkeit:

Klinische Bedeutung

Eine Folge der autosomal rückläufigen Krankheit zystischer fibrosis ist ein Mangel im Transport von trypsin und anderen Verdauungsenzymen von der Bauchspeicheldrüse. Das führt zu genanntem meconium der Unordnung ileus. Diese Unordnung schließt Darmhindernis (ileus) wegen allzu dicken meconium ein, der normalerweise durch trypsins gebrochen wird und anderer Spaß pro-macht, dann ist in Fäkalien gegangen.

Anwendungen

Trypsin ist in der hohen Menge in Bauchspeicheldrüsen verfügbar, und kann eher leicht gereinigt werden. Folglich ist es weit in verschiedenen Biotechnological-Prozessen verwendet worden.

In einem Gewebekulturlaboratorium werden trypsins verwendet, um Zellanhänger zur Zellkulturteller-Wand während des Prozesses von erntenden Zellen wiederaufzuheben. Einige Zelltypen haben eine Tendenz, "zu stecken" - oder - an den Seiten und dem Boden eines Tellers, wenn kultiviert, in vitro zu kleben. Trypsin wird verwendet, um Proteine zu zerspalten, die kultivierten Zellen zum Teller verpfändend, so dass die Zellen in der frischen Lösung aufgehoben und frischen Tellern übertragen werden können.

Trypsin kann auch verwendet werden, um analysierte Zellen (zum Beispiel, vor dem Zellbefestigen und Sortieren) abzusondern.

Trypsins kann verwendet werden, um Kasein in Brustmilch zu brechen. Wenn trypsin zu einer Lösung von Milchpuder hinzugefügt wird, wird die Depression des Kaseins die Milch veranlassen, lichtdurchlässig zu werden. Die Rate der Reaktion kann durch das Verwenden der Zeitdauer gemessen werden, die es für die Milch nimmt, um lichtdurchlässig zu werden.

Trypsin wird in der biologischen Forschung während Proteomics-Experimente allgemein verwendet, um Proteine in peptides für die Massenspektrometrie-Analyse, z.B das Verzehren im Gel zu verdauen. Trypsin wird besonders dafür angepasst, da er eine sehr gut definierte Genauigkeit, als es hydrolyzes nur die peptide Obligationen hat, in denen die carbonyl Gruppe entweder durch einen Rückstand von Arg oder Lys beigetragen wird.

Trypsin kann auch verwendet werden, um Blutklumpen in seiner mikrobischen Form und Vergnügen-Entzündung in seiner Bauchspeicheldrüsenform aufzulösen.

Im Essen

Kommerziell machen Spaß pro-Vorbereitungen bestehen gewöhnlich aus einer Mischung von verschiedenen ziehen Enzyme pro-auf, der häufig trypsin einschließt. Diese Vorbereitungen werden in der Lebensmittelverarbeitung weit verwertet:

• als ein backendes Enzym, um die Brauchbarkeit des Geldes zu verbessern;
• in der Förderung von seasonings und Würzen vom Gemüse oder den Tierproteinen und in der Fertigung von Soßen;
• Aroma-Bildung in Käse- und Milchprodukten zu kontrollieren;
• die Textur von Fischprodukten zu verbessern;
• Fleisch zart zu machen;
• während der kalten Stabilisierung von Bier;
• in der Produktion des hypoallergenic Essens, wo Spaß pro-macht, brechen spezifische allergenic Proteine in nonallergenic peptides. Zum Beispiel, macht Spaß pro-werden verwendet, um hypoallergenic Baby-Essen von der Milch der Kuh zu erzeugen, die dadurch die Gefahr von Babys verringert, die Milchallergien entwickeln.

Hemmstoff von Trypsin

Um die Handlung von aktivem trypsin in der Bauchspeicheldrüse zu verhindern, die hoch zerstörend sein kann, sind Hemmstoffe in der Bauchspeicheldrüse als ein Teil der Verteidigung gegen seine unpassende Aktivierung da. Jeder vom untätigen trypsinogen vorzeitig gebildete trypsin würde durch den Hemmstoff gebunden. Die Wechselwirkung des Protein-Proteins zwischen trypsin und seinen Hemmstoffen ist einer der dichtesten gefunden, und trypsin wird durch seinen Bauchspeicheldrüsenhemmstoff im Wesentlichen irreversibel gebunden. Im Vergleich mit fast allen bekannten Protein-Bauteilen sondern einige Komplexe von durch seine Hemmstoffe gebundenem trypsin Nachbearbeitung mit 8M Harnstoff nicht sogleich ab.

Links

• Der MEROPS Online-Datenbank für peptidases und ihre Hemmstoffe: Trypsin 1 S01.151, Trypsin 2 S01.258, Trypsin 3 S01.174
• Trypsin Hemmstoffe und Trypsin-Feinprobe-Methode am Sigma-Aldrich