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¿Cuál es la función del inhibidor de tripsina humana si la tripsina se secreta en forma inactiva de tripsinógeno?

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Estaba leyendo sobre las enzimas digestivas pancreáticas en un libro de texto de fisiología médica y me encontré con el inhibidor de tripsina. El texto decía que:

Es importante que las enzimas proteolíticas del jugo pancreático no se activen hasta que hayan sido secretadas al intestino porque la tripsina y las otras enzimas digerirían el páncreas mismo ... sustancia llamada inhibidor de la tripsina. Esta sustancia se forma en el citoplasma de las células glandulares y previene la activación de la tripsina tanto en el interior de las células secretoras como en los acinos y conductos del páncreas.

También establece que:

Cuando se sintetizan por primera vez en las células pancreáticas, las enzimas digestivas proteolíticas se encuentran en formas inactivas. tripsinógeno, quimotripsinógeno y procarboxipolipeptidasa, todos inactivos enzimáticamente. Se activan solo después de que se secretan en el tracto intestinal.

Mi pregunta es, ¿por qué se secreta el inhibidor de tripsina si la tripsina ya se secreta como tripsinógeno que solo se puede activar en el intestino?


Tripsina

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 conoce comúnmente como 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 K & # 252hne y recibió su nombre de la palabra griega antigua para frotar, ya que se aisló por primera vez frotando el páncreas con glicerina. [5]


Páncreas

Péptido de activación de tripsinógeno

Cuando el tripsinógeno se activa a tripsina, un péptido pequeño, TAP, se separa de la molécula de tripsinógeno. En condiciones normales, la activación del tripsinógeno tiene lugar solo en el intestino delgado y el TAP es indetectable en la sangre. Durante la pancreatitis, el tripsinógeno se activa prematuramente en las células acinares pancreáticas y se libera TAP en el espacio vascular. 71 Los análisis de TAP en orina se han mostrado prometedores en modelos experimentales de pancreatitis felina, 74 pero los análisis de TAP en suero y orina son menos prometedores en los estudios clínicos. 75 Se necesitan datos basados ​​en evidencia para determinar la verdadera especificidad y sensibilidad de este ensayo.


Resultados y discusión

El acoplamiento molecular identifica moléculas candidatas con posible actividad inhibidora de la mesotripsina

Se realizó un cribado virtual basado en acoplamiento conjunto [27] de compuestos de las bases de datos de la FDA y NPD utilizando tres estructuras cristalinas de mesotripsina (ID de PDB: 3P92 [22], 3P95 [22] y 1H4W [2]). Los éxitos positivos se eligieron en función de las bajas puntuaciones de acoplamiento a la mesotripsina y las interacciones cruciales del enlace de hidrógeno observadas con los residuos del bolsillo de unión de la mesotripsina como Asp-189, Ser-190, Gln-192, Arg-193 y Gly-216 [22]. Los puntajes de acoplamiento se formularon en el algoritmo de software XP Glide de "precisión extra" que considera factores como: lipofilicidad, desplazamiento de agua, enlaces de hidrógeno e interacciones electrostáticas, e interacciones de iones metálicos / ligandos como interacciones favorables, mientras que la desolvación de polar o los grupos cargados, la restricción del movimiento y el costo entrópico de la unión afectan negativamente a la puntuación de acoplamiento [28, 29]. Se predijo computacionalmente que veintiocho compuestos superiores exhibían actividad hacia la mesotripsina basándose en los detalles de cribado virtual de los criterios de selección que se describen en Materiales y métodos.

El cribado virtual y la validación experimental identifican compuestos de bis-benzamidina con actividad inhibidora de mesotripsina

De los veintiocho compuestos principales identificados en la pantalla virtual, se encontró que doce compuestos estaban fácilmente disponibles comercialmente y, por lo tanto, se obtuvieron y evaluaron para determinar la actividad inhibidora de la mesotripsina (Fig. 1, Tabla S1). Los compuestos fueron probados por un in vitro ensayo de actividad utilizando el sustrato indicador de péptido colorimétrico N-Cbz-Gly-Pro-Arg-pNA. El ensayo monitorea la tasa de producción de para-nitroanilina después de la escisión del sustrato por mesotripsina. De los doce compuestos probados, diez no mostraron actividad inhibidora hacia la mesotripsina en el rango milimolar bajo. Por el contrario, dos compuestos, diminazeno (CID 22956468) e hidroxiestilbamidina (CID 16212515) exhibieron actividad inhibidora hacia la mesotripsina en el rango micromolar bajo (Fig. 2A y 2B).


Mutación de firma de mesotripsina en una variante de quimotripsina C (CTRC) asociada con pancreatitis crónica

La quimotripsina C humana (CTRC) protege contra la pancreatitis al degradar el tripsinógeno y, por lo tanto, reducir la activación del tripsinógeno intrapancreático dañino. Las mutaciones con pérdida de función en CTRC aumentan el riesgo de pancreatitis crónica. Aquí describimos el análisis funcional de ocho variantes de CTRC naturales previamente no caracterizadas probadas para detectar posibles defectos en la secreción, la estabilidad proteolítica y la actividad catalítica. Encontramos que todas las variantes se secretaban normalmente a partir de células transfectadas y ninguna sufría degradación proteolítica por la tripsina. Cinco variantes tenían actividad enzimática normal, mientras que la variante p.R29Q era catalíticamente inactiva debido a la pérdida de activación por tripsina y la variante p.S239C exhibía una actividad alterada posiblemente causada por un apareamiento incorrecto de disulfuro. Sorprendentemente, la variante p.G214R tenía una actividad aumentada sobre un sustrato peptídico cromogénico pequeño pero era marcadamente defectuoso en la escisión de la β-caseína bovina o los sustratos CTRC naturales tripsinógeno catiónico humano y procarboxipeptidasa A1. La mutación p.G214R es análoga a la mutación evolutiva en la mesotripsina humana, que hizo que esta isoforma de tripsina fuera resistente a los inhibidores proteicos y confiriera su capacidad para escindir estos inhibidores. De manera similar al fenotipo de mesotripsina, la variante p.G214R de CTRC fue inhibida pobremente por eglina C, ecotina o una variante específica de CTRC de SGPI-2, y escindió fácilmente los enlaces peptídicos del sitio reactivo en eglina C y ecotina. Concluimos que las variantes de CTRC p.R29Q, p.G214R y p.S239C son factores de riesgo de pancreatitis crónica. Además, la variante de CTRC similar a la mesotripsina destaca cómo la misma mutación natural en las serina proteasas pancreáticas homólogas puede desarrollar un nuevo papel fisiológico o conducir a una patología, determinada por el contexto biológico de la función de la proteasa.

Palabras clave: pancreatitis crónica quimotripsina C mesotripsina páncreas inhibidor de proteasa serina proteasa inhibidor de serina proteasa tripsina.

© 2015 por la Sociedad Estadounidense de Bioquímica y Biología Molecular, Inc.


Discusión

En el presente estudio utilizamos tecnología de presentación de fagos para investigar la importancia de la sulfatación de tirosina en la especificidad de unión al sustrato de las tripsinas aniónicas y catiónicas humanas. Nuestros hallazgos demuestran que el grupo sulfato cargado negativamente en Tyr154 modifica la selectividad P2 & # x02032 de tripsinas; inhibe ligeramente la unión de cadenas laterales hidrófobas (Ala, Ile, Leu), mientras que mantiene una afinidad esencialmente inalterada por residuos Arg y Lys cargados positivamente. El efecto general de la sulfatación es un aumento de 6 & # x0201312 veces en la selectividad hacia los residuos básicos P2 & # x02032. Esta conclusión es consistente con el modelado estructural que muestra la proximidad estérica entre Tyr154 y la cadena lateral P2 & # x02032 del inhibidor unido (ver Figura 1).

También encontramos que la tripsina catiónica humana favorecía los residuos con cadenas laterales cortas (Ala, Gly o Ser) en P1 & # x02032 y los residuos ácidos (Asp o Glu) en P3 & # x02032, estos patrones de selección eran independientes de la sulfatación. Estas observaciones difieren de estudios previos que mapean el subsitio S1 & # x02032 de tripsinas bovinas y de rata usando experimentos de transferencia de acilo, que encontraron que el sitio S1 & # x02032 exhibía una amplia especificidad con una preferencia aparente hacia las cadenas laterales hidrófobas en lugar de Ala / Gly / Ser como observado aquí [29] & # x02013 [33]. De manera similar, se observó una amplia especificidad sin selectividad para Asp / Glu para el sitio S3 & # x02032 en tripsina de rata [30]. El patrón de selección diferente en nuestros experimentos puede estar relacionado con varias diferencias entre los experimentos de transferencia de acilo y el enfoque de presentación de fagos adoptado aquí. Una diferencia importante es que las preferencias reveladas en los experimentos de transferencia de acilo abarcan tanto la afinidad de unión como la competencia catalítica para la ligación; un nucleófilo exitoso no solo debe unirse a los subsitios del lado primario de la enzima, sino que también debe llevar a cabo un ataque nucleófilo productivo sobre un segundo sustrato que ocupa el subsitios secundarios no primarios de la enzima. Por el contrario, la selección de presentación de fagos desenmascara las preferencias de unión de la enzima desacoplada de las velocidades catalíticas. Otro factor que contribuye pueden ser las limitaciones de conformación del andamio BPTI relativamente rígido. De hecho, el análisis mutacional de la posición P1 & # x02032 de BPTI encontró Ala, Gly y Ser como los residuos preferidos para la unión estrecha a tripsina, quimotripsina y plasmina [34]. De interés, otro estudio que mapea las preferencias de unión de la tripsina bovina utilizando sustratos desactivados por fluorescencia encontró un patrón de especificidad que se aproxima más a nuestros resultados, en el que Ser y Ala (además de Arg) eran residuos preferidos en P1 & # x02032, y Asp estaba entre los residuos más favorecidos en P3 & # x02032 [35].

Las especificidades observadas de P1 & # x02032 y P3 & # x02032 pueden estar interrelacionadas, ya que estos subsitios suelen tener una relación de cooperación. Debido a la conformación de la columna vertebral extendida (canónica) de inhibidores y sustratos unidos, las cadenas laterales en las posiciones P1 & # x02032 y P3 & # x02032 apuntan en la misma dirección y sus interacciones con los subsitios S1 & # x02032 y S3 & # x02032 son contiguas. Las estructuras cristalinas indican que Lys66 (correspondiente a Lys60 en la numeración de quimotripsina convencional) puede ser un determinante de la especificidad S1 & # x02032 y S3 & # x02032 [36], y la selección de Asp / Glu en P3 & # x02032 puede explicarse por una interacción electrostática favorable. Esta interacción, a su vez, puede obstruir parcialmente el subsitio S1 & # x02032, dando como resultado la selección de cadenas laterales de pequeño volumen en P1 & # x02032 en lugar de residuos hidrófobos más grandes. Una preferencia P1 & # x02032 similarmente restringida también es característica de la trombina, donde Lys60f (numeración de quimotripsina) ocluye el subsitio S1 & # x02032 y limita su especificidad para aminoácidos con cadenas laterales pequeñas [37], [38].

El significado biológico de la selectividad observada de P2 & # x02032 por aminoácidos básicos en tripsinas humanas sulfatadas sigue sin estar claro. Como se detalla en la introducción, los estudios anteriores no pudieron identificar un papel convincente de la sulfatación de tirosina en la función de la tripsina. La gran mayoría de las tripsinas de vertebrados no parecen estar sulfatadas, a juzgar por la ausencia de Tyr154 o el motivo de sulfatación requerido (ver Tabla 1 en la referencia [6]). Esto sugiere que la sulfatación de tripsina en humanos puede haber evolucionado para facilitar la digestión de sustratos especializados presentes solo en la dieta de primates. Alternativamente, la verdadera fuerza impulsora evolutiva de la sulfatación de tripsina puede no haber estado relacionada con la actividad catalítica y los cambios relativamente pequeños en la especificidad del sustrato pueden ser intrascendentes en la función digestiva de las tripsinas. Sin embargo, una tercera posibilidad es que la sulfatación pueda mejorar la capacidad catalítica de las tripsinas hacia sustratos de proteínas al debilitar las interacciones del lado principal. Para los sustratos de proteína, una fuerte afinidad entre los residuos del lado principal y los subsitios de proteasa correspondientes tendrá el efecto de retardar la etapa de desacilación de la reacción. Para buenos sustratos de tripsina, la desacilación puede ser el paso determinante de la velocidad en la reacción general [39], [40]. Como consecuencia, al disminuir la afinidad del lado primario por la mayoría de los sustratos proteicos, el efecto de la sulfatación de Tyr154 puede ser el de acelerar el recambio enzimático. Curiosamente, la tripsina-2 aniónica de rata contiene un residuo de Glu en lugar de Tyr154 y esta cadena lateral cargada negativamente puede imitar la función de un Tyr154 sulfatado. De hecho, un puente salino formado entre Glu154 y P2 & # x02032 Arg del inhibidor unido es evidente en la estructura cristalina de la tripsina-2 aniónica de rata con BPTI [36]. Además, el mapeo lateral primario de tripsina de rata utilizando experimentos de transferencia de acilo demostró una preferencia S2 & # x02032 por residuos cargados positivamente [30].

En resumen, demostramos que la sulfatación de tripsinas aniónicas y catiónicas humanas en Tyr154 aumenta la selectividad hacia residuos básicos frente a residuos apolares en la posición P2 & # x02032 de los inhibidores que se unen de forma similar a un sustrato. Aunque el aumento de la selectividad es relativamente pequeño, especulamos que este cambio postraduccional en la especificidad del sustrato puede facilitar la digestión de una gama más amplia de proteínas dietéticas.


Inhibidor de tripsina

Para prevenir la acción de la tripsina activa en el páncreas, que puede ser altamente 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 quedaría unida por el inhibidor. La interacción proteína-proteína entre la tripsina y sus inhibidores es una de las más estrechas encontradas, y algunos de sus inhibidores pancreáticos se unen a la tripsina de manera esencialmente irreversible. [13] A diferencia de casi todos los conjuntos de proteínas conocidos, algunos complejos de tripsina unidos por sus inhibidores no se disocian fácilmente después del tratamiento con urea 8M. [14]


La tripsina de células de Paneth es la enzima de procesamiento de la defensina-5 humana

El péptido antimicrobiano α-defensina 5 humana (HD5) se expresa en las células de Paneth, células epiteliales secretoras del intestino delgado. A diferencia de otras defensinas caracterizadas, la HD5 se almacena en vesículas secretoras como propéptido. Las cantidades de almacenamiento de HD5 son ∼ 90–450 μg por cm 2 de superficie mucosa, lo que es suficiente para generar concentraciones microbicidas en la luz intestinal. Los péptidos HD5 aislados de la luz intestinal son formas procesadas proteolíticamente, HD5 (56-94) y HD5 (63-94), que se escinden en los sitios Arg 55 -Ala 56 y Arg 62 -Thr 63, respectivamente. Mostramos aquí que un patrón específico de isoenzimas de tripsina se expresa en las células de Paneth, que la tripsina se colocaliza con HD5 y que esta proteasa puede escindir eficientemente el propéptido de HD5 en formas idénticas a las aisladas. en vivo. Al actuar como prodefensina convertasa en las células de Paneth humanas, la tripsina participa en la regulación de la inmunidad innata en el intestino delgado.


¿Cuál es la función del inhibidor de tripsina humana si la tripsina se secreta en forma inactiva de tripsinógeno? - biología

Para prevenir la acción de activos tripsina en el páncreas, que pueden ser muy dañinos, los inhibidores como BPTI y SPINK1 en el páncreas y α1-antitripsina en el suero están presentes como parte de la defensa contra su activación inapropiada. Alguna tripsina formado prematuramente a partir del tripsinógeno inactivo luego se une al inhibidor. La interacción proteína-proteína entre tripsina y sus inhibidores es uno de los más estrictos, y tripsina se une a algunos de sus inhibidores pancreáticos de forma casi irreversible. 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.

Tripsina también se puede utilizar para disociar células disecadas (por ejemplo, antes de la fijación y clasificación de las células).

En el duodeno tripsina cataliza la hidrólisis de 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.

Tripsina también se puede utilizar para disolver coágulos de sangre en su forma microbiana y tratar la inflamación en su forma pancreática.

Tripsina se puede utilizar para descomponer la caseína en la leche materna. Si tripsina se agrega 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.

Tripsina se produce como el tripsinógeno zimógeno 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 por escisión proteolítica.

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. 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 sobre el protón que Si el anillo imidazol de la histidina, el pensamiento actual sostiene, en cambio, que la serina y la histidina tienen cada una de ellas una proporción igual del protón, formando con ellos enlaces de hidrógeno cortos de barrera baja. De esta manera, se incrementa la nucleofilicidad de la serina del sitio activo, lo que facilita su ataque sobre el carbono de la amida durante la proteólisis. La reacción enzimática que tripsina cataliza es termodinámicamente favorable, pero requiere una energía de activación significativa (es "cinéticamente desfavorable"). Además, tripsina contiene un "agujero de oxianión" formado por los átomos de hidrógeno de la amida de la columna vertebral de Gly-193 y Ser-195, que a través del enlace de hidrógeno estabilizan la carga negativa que se acumula en el oxígeno de la amida después del ataque nucleofílico en el carbono de la amida planar por el oxígeno de la serina, lo que provoca que carbono para asumir una geometría tetraédrica. Tal 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. La unión preferencial del estado de transición es una característica clave de la química enzimática.

Tripsina es una serina proteasa de la superfamilia del clan PA, que se encuentra en el sistema digestivo de muchos vertebrados, donde hidroliza proteínas. Tripsina se forma en el intestino delgado cuando se activa su forma de proenzima, el tripsinógeno producido por el páncreas. Tripsina escinde las cadenas peptídicas principalmente en el lado carboxilo de los aminoácidos lisina o arginina. Se utiliza para numerosos procesos biotecnológicos. El proceso se conoce comúnmente como tripsina proteólisis o tripsinización, y proteínas que han sido digeridas / tratadas con tripsina se dice que han sido tripsinizados. Tripsina fue descubierto 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.

También una de las primeras exoenzimas descubiertas, tripsina fue nombrado en 1876, cuarenta años después de la pepsina. Esta enzima es responsable de la descomposición de proteínas globulares grandes y su actividad es específica para escindir los lados C-terminales de los residuos de aminoácidos de arginina y lisina. Es el derivado del tripsinógeno, un precursor inactivo que se produce en el páncreas. Cuando se secreta en el intestino delgado, se mezcla con la enteroquinasa para formar tripsina activa. Debido a su papel en el intestino delgado, tripsina trabaja a un pH óptimo de 8.0.

Tripsina está disponible en grandes cantidades en el páncreas y puede purificarse con bastante facilidad. Por tanto, se ha utilizado ampliamente en diversos procesos biotecnológicos.

Como proteína tripsina tiene varios pesos moleculares dependiendo de la fuente. Por ejemplo, se informa un peso molecular de 23,3 kDa para tripsina de fuentes bovinas y porcinas.

Estos genes humanos codifican proteínas con tripsina actividad enzimática: otras isoformas de tripsina también se puede encontrar en otros organismos.

Tripsina se utiliza comúnmente en la investigación biológica durante los experimentos de proteómica para digerir proteínas en péptidos para el análisis de espectrometría de masas, p. digestión en gel. Tripsina es particularmente adecuado 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.

Tripsina es una serina proteasa que escinde sustratos de proteínas después de residuos de lisina o arginina utilizando una tríada catalítica para realizar catálisis covalente y un agujero de oxianión para estabilizar la acumulación de carga en los estados de transición.

Tripsina deben almacenarse a temperaturas muy frías (entre & menos 20 y & menos 80 ° C) para evitar la autólisis, que también puede verse obstaculizada por el almacenamiento de tripsina a pH 3 o usando tripsina modificado por metilación reductora. Cuando el pH se vuelve a ajustar a pH 8, la actividad vuelve.

Humano tripsina tiene una temperatura de funcionamiento óptima de aproximadamente 37 ° C. Por el contrario, 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 una 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).

El residuo de aspartato (Asp 189) ubicado en la bolsa catalítica (S1) de tripsina es responsable de atraer y estabilizar la lisina y / o arginina cargadas positivamente y, por tanto, es responsable de la especificidad de la enzima. Esto significa que tripsina escinde predominantemente proteínas en el lado carboxilo (o "lado C-terminal") de los aminoácidos lisina y arginina, excepto cuando cualquiera de ellos está unido a una prolina C-terminal, aunque los datos de espectrometría de masas a gran escala sugieren que la escisión ocurre incluso con prolina. 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.

Activación de tripsina 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 del páncreas. Esto conduce al trastorno denominado íleo meconial, que implica obstrucción intestinal (íleo) debido a un meconio demasiado espeso, que normalmente se descompone por tripsina y otras proteasas, luego se excretan en las heces.

En un laboratorio de cultivo de tejidos, tripsina se utiliza para resuspender las células adheridas a la pared de la placa de cultivo celular durante el proceso de recolección de células. Algunos tipos de células se adhieren a los lados y al fondo de un plato cuando se cultivan in vitro. Tripsina se utiliza para escindir las proteínas que mantienen las células cultivadas en la placa, de modo que las células puedan extraerse de las placas.

La actividad de tripsina no se ve afectado por el inhibidor de la enzima tosil fenilalanil clorometilcetona, TPCK, que desactiva la quimotripsina. Esto es importante porque, en algunas aplicaciones, como la espectrometría de masas, la especificidad de la escisión es importante.


Identificación de nuevos inhibidores de péptidos para tripsinas humanas

Las isoenzimas de tripsina humana comparten una gran similitud de secuencia, pero se han observado ciertas diferencias en su actividad y susceptibilidad a los inhibidores. Utilizando la tecnología de presentación de fagos, identificamos siete péptidos diferentes que se unen e inhiben la actividad de la tripsina-3, una isoforma de tripsina menor expresada en el páncreas y el cerebro. Todos los péptidos contienen al menos dos de los aminoácidos triptófano, alanina y arginina, mientras que la prolina se encontró más cerca del extremo N en todos los péptidos menos uno. Todos los péptidos contienen dos o más cisteínas, lo que sugiere una estructura cíclica. Sin embargo, pudimos hacer variantes lineales sintéticas de estos péptidos sin perder bioactividad. Los experimentos de sustitución de alanina para uno de los péptidos sugieren que el motivo IPXXWFR es importante para la actividad. Mediante el modelado molecular, se descubrió que los mismos aminoácidos interactúan con la tripsina-3. Los péptidos también inhiben la tripsina-1, pero solo débilmente, si es que lo hacen, la tripsina-2 y -C. Dado que la tripsina es una enzima muy activa que puede activar los receptores activados por proteasas y las enzimas que participan en las cascadas proteolíticas implicadas en la invasión tumoral y la metástasis, estos péptidos podrían ser moléculas líderes útiles para el desarrollo de fármacos para enfermedades asociadas con un aumento de la actividad de la tripsina.

Diario

Química biológica y ndash de Gruyter

Publicado: 1 de febrero de 2010

Palabras clave: inhibidores de modelado informático peptidasas presentación de fagos serina proteasas


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