Трипсин и его регуляция
Трипсин — фермент класса гидролаз, расщепляющий пептиды и белки; обладает также эстеразной (гидролиз сложных эфиров) активностью.
Трипсин синтезируется в поджелудочной железе в виде неактивного предшественника (профермента) трипсиногена. Трипсины ряда животных получены в кристаллическом виде (впервые в 1932). Молекула бычьего трипсина (молекулярная масса около 24 кДа) состоит из 223 аминокислотных остатков, образующих одну полипептидную цепь, и содержит 6 дисульфидных связей.
Трипсины относятся к группе сериновых протеаз и содержат в активном центре остатки серина и гистидина. Трипсины легко подвергаются самоперевариванию (аутолизу), что приводит к загрязнению препаратов трипсинов неактивными продуктами.
Схема регуляции баланса трипсиноген/трипсин в поджелудочной железе и воздействия на нее генетических факторов.
В поджелудочной железе поддерживается тонкий баланс между трипсиногеном и его активированной формой – трипсином.
Конверсия трипсиногена в трипсин внутри поджелудочной железы может приводить к панкреатиту. Высокий уровень катионного трипсиногена (кодируемого геном PRSS1), высокий уровень кальция и низкий pH способствуют переходу трипсиногена в трипсин. Регуляция уровня кальция осуществляется, в частности, кальций-чувствительным рецептором (который кодируется геном CASP), к дисрегуляции может приводить воздействие этанола. Активирующие мутации в PRSS1 или инактивирующие мутации в CASP могут приводить к повышению уровня трипсина, а этанол может играть роль триггерного фактора для развития панкреатита, вызывая повышение уровня кальция. Трипсин элиминируется двумя путями: экскрецией через панкреатические протоки и деградацией. Деградации трипсина способствует химотрипсин С (кодируемый геном CTRC). Работа муковисцидозного трансмембранного регулятора проводимости (который кодируется геном CFTR) облегчает прохождение панкреатического сока через протоки, таким образом, способствуя элиминации трипсина. Инактивирующие мутации в любом из этих генов приводят к повышению уровня трипсина в поджелудочной железе. Вызванный избытком трипсина воспалительный процесс через регуляторные системы ведет к повышению уровня ингибитора сериновой протеазы типа 1 Kazal (кодируемой геном SPINK1), который подавляет активность трипсина, предотвращая, таким образом, дальнейшую активацию трипсиногена и ограничивая повреждение ткани. Мутации в этом гене увеличивают восприимчивость к панкреатиту у людей, имеющих мутации в других вышеперечисленных генах, особенно в CFTR.
New England Journal of Medicine, октябрь 2011, №20.
Трипсин синтезируется в поджелудочной железе в виде неактивного предшественника (профермента) трипсиногена. Трипсины ряда животных получены в кристаллическом виде (впервые в 1932). Молекула бычьего трипсина (молекулярная масса около 24 кДа) состоит из 223 аминокислотных остатков, образующих одну полипептидную цепь, и содержит 6 дисульфидных связей.
Трипсины относятся к группе сериновых протеаз и содержат в активном центре остатки серина и гистидина. Трипсины легко подвергаются самоперевариванию (аутолизу), что приводит к загрязнению препаратов трипсинов неактивными продуктами.
Биологические свойства и функции
Основной функцией является пищеварение. Катализирует гидролиз белков и пептидов. Может находиться в неактивном состоянии в виде трипсиногена. Активируется, в том числе кишечным ферментом энтеропептидазой, путем отщепления гексапептида. Катализирует также гидролиз восков-сложных эфиров. Оптимум каталитической активности — при pH 7,8—8. Активный центр имеет белковую природу и состоит в основном из серина и гистидина. Синтезируется в виде трипсиногена в поджелудочной железе и используется в кишечнике млекопитающих и рыб. Превращает остальные проферменты гидролаз в активные ферменты.Регуляция
Схема регуляции баланса трипсиноген/трипсин в поджелудочной железе и воздействия на нее генетических факторов.
В поджелудочной железе поддерживается тонкий баланс между трипсиногеном и его активированной формой – трипсином.
Конверсия трипсиногена в трипсин внутри поджелудочной железы может приводить к панкреатиту. Высокий уровень катионного трипсиногена (кодируемого геном PRSS1), высокий уровень кальция и низкий pH способствуют переходу трипсиногена в трипсин. Регуляция уровня кальция осуществляется, в частности, кальций-чувствительным рецептором (который кодируется геном CASP), к дисрегуляции может приводить воздействие этанола. Активирующие мутации в PRSS1 или инактивирующие мутации в CASP могут приводить к повышению уровня трипсина, а этанол может играть роль триггерного фактора для развития панкреатита, вызывая повышение уровня кальция. Трипсин элиминируется двумя путями: экскрецией через панкреатические протоки и деградацией. Деградации трипсина способствует химотрипсин С (кодируемый геном CTRC). Работа муковисцидозного трансмембранного регулятора проводимости (который кодируется геном CFTR) облегчает прохождение панкреатического сока через протоки, таким образом, способствуя элиминации трипсина. Инактивирующие мутации в любом из этих генов приводят к повышению уровня трипсина в поджелудочной железе. Вызванный избытком трипсина воспалительный процесс через регуляторные системы ведет к повышению уровня ингибитора сериновой протеазы типа 1 Kazal (кодируемой геном SPINK1), который подавляет активность трипсина, предотвращая, таким образом, дальнейшую активацию трипсиногена и ограничивая повреждение ткани. Мутации в этом гене увеличивают восприимчивость к панкреатиту у людей, имеющих мутации в других вышеперечисленных генах, особенно в CFTR.
New England Journal of Medicine, октябрь 2011, №20.
0 комментариев