Endopeptidază care hidrolizează peptidele și proteinele.

Chimotripsina (EC 3.4.21.1) este sintetizată în pancreas sub formă de proenzime chimotripsinogen A și chimotripsinogen B și, sub această formă, ca parte a sucului pancreatic intră în duoden, unde, sub influența tripsinei, se transformă în chimotripsinogeni α. -, β- și π-chimotripsine.

Chimotripsina scindează de preferință legăturile formate din grupările COOH ale aminoacizilor având catene laterale hidrofobe și are o specificitate de acțiune mai largă decât tripsina. Chimotripsina, de exemplu, spre deosebire de tripsina, coagulează laptele.

Chimotripsina este cea mai activă la un pH de 7,5 până la 8,2.

Studiul se efectuează la trei zile după întreruperea tuturor preparatelor enzimatice orale. Este de preferat să luați o cantitate mică (1 g) din volumul zilnic al scaunului. Principiul metodei se bazează pe scindarea esterului etilic N-acetil-tirozină de către chimotripsină pentru a forma produși acizi, care sunt titrați cu alcali. În cazul tulburărilor severe ale funcției exocrine a pancreasului, testul detectează o scădere semnificativă a conținutului de chimotripsină. În același timp, cu deficiențe funcționale moderate, se observă un număr destul de semnificativ de rezultate fals-pozitive și fals-negative. În acest sens, determinarea chimotripsinei fecale este recunoscută de majoritatea autorilor ca un test indicativ pentru identificarea tulburărilor exocrine pronunțate ale funcției pancreatice de natură variată (Sablin O.A. și colab.).

Publicații medicale profesionale care abordează rolul chimotripsinei în gastroenterologie

• Sablin O.A., Grinevich V.B., Uspensky Yu.P., Ratnikov V.A. Metode pentru studierea funcției exocrine // În carte. Diagnosticul funcțional în gastroenterologie. Sankt Petersburg, 2002.


• Kalinin A.V. Tulburări ale digestiei cavitare și corectarea ei medicamentoasă // Perspective clinice în gastroenterologie și hepatologie. – 2001. – Nr. 3. - Cu. 21–25.


• Sablin O.A., Butenko E.V. Preparate enzimatice în gastroenterologie // Consilium-Medicum. – 2004. – Volumul 6. – Nr 1. Gastroenterologie.

Pe site-ul web din secțiunea „Literatura” există o subsecțiune „Secreție, digestia în tractul gastrointestinal”, care conține articole pentru profesioniștii din domeniul sănătății pe această temă.

Chimotripsina -medicament

Chimotripsina este denumirea comună internațională (DCI) a medicamentului; conform ATC este inclusă în grupurile:

• „B06 Alte preparate hematologice”, unde i se atribuie codul „B06AA04 Chimotripsină”
• „S01 Medicamente pentru tratamentul bolilor oculare”, cod „S01KX01 Chimotripsină”

Himtoripsina este, de asemenea, denumirea comercială a medicamentului (vezi ilustrația din dreapta), cod INN „D03BA Enzime proteolitice”, care are următoarele indicații de utilizare: tromboflebită, boală parodontală (forme inflamatorii-distrofice), osteomielita, sinuzită, otită medie , irită, iridociclită, cataractă de extracție intracapsulară, hemoragie în camera anterioară a ochiului, umflarea zonei periorbitale după operații și leziuni; traheită, bronșită; empiem pleural, pleurezie exudativă; arsuri, răni purulente, escare. LS-00125

Denumirea comercială a medicamentului: Chimotripsină

Denumire comună internațională:

Chimotripsină

Forma de dozare:

Liofilizat pentru prepararea soluției injectabile și uz local.

Compus:

1 flacon conține chimotripsină ca substanță activă - 10 mg.

Descriere: Masă poroasă liofilizată sub formă de tablete, bulgări sau fulgi albi strălucitori.

Grupa farmacoterapeutică:

agent proteolitic.

cod ATX: D03BA

Proprietăți farmacologice.
Chimotripsina este un preparat enzimatic proteolitic obținut din pancreasul bovinelor. Hidrolizează proteinele și peptonele cu formarea de peptide cu greutate moleculară relativ mică, scindează legăturile formate din reziduuri de aminoacizi aromatici (tirozină, triptofan, fenilalanină, metionină).
În practica medicală, utilizarea chimotripsinei se bazează pe capacitatea specifică de a descompune țesutul necrotic și formațiunile fibrinoase, de a lichefia secrețiile vâscoase și exsudatele și, atunci când este administrată intramuscular, are un efect antiinflamator.

Indicatii de utilizare.
Boli supurative ale aparatului respirator (traheita, bronșita, bronșiectazie, pneumonie, abcese pulmonare, atelectazie, pleurezie exsudativă, astm bronșic).
În tratamentul arsurilor, escarelor, rănilor purulente, tromboflebitei.
În oftalmologie - pentru tromboză extinsă proaspătă a venei centrale a retinei, obstrucție acută a arterei centrale retiniene, opacități vitroase de origine traumatică și inflamatorie, extracție a cataractei.
In otolaringologie - pentru sinuzita purulenta, laringo-traheita subacuta, dupa traheostomie pentru a facilita indepartarea exudatului vascos gros, pentru otita medie acuta, subacuta, purulenta, cronica si eustachita cu exudat vascos.

Contraindicatii
Hipersensibilitate la chimotripsină, neoplasme maligne, tuberculoză pulmonară (forma deschisă), insuficiență cardiacă cronică gradele II - III, distrofie și ciroză hepatică, hepatită virală, pancreatită, diateză hemoragică, emfizem pulmonar cu insuficiență respiratorie.
Nu injectați în cavitățile sângerânde și nu aplicați pe suprafețele ulcerate ale tumorilor maligne pentru a evita răspândirea procesului malign.

Cu grija.
Empiem pleural de etiologie tuberculoasă (resorbția exudatului poate contribui în unele cazuri la dezvoltarea fistulei bronchopleurale).

Utilizați în timpul sarcinii și alăptării
Nu există date despre utilizarea medicamentului în timpul sarcinii și alăptării.

Mod de administrare și doză.
Pentru administrare intramusculară, se dizolvă imediat înainte de utilizare 0,005 g de medicament în 1-2 ml de soluție sterilă de clorură de sodiu 0,9% sau soluție de procaină 0,5-2%. Cursul de tratament este de 6-15 injecții.
Pentru bolile respiratorii, medicamentul este utilizat intramuscular în doze de 5-10 mg pe zi timp de 10-12 zile; poate fi combinat cu utilizarea de chimotripsină aerosolizată într-o soluție apoasă 5% în cantitate de 3-4 ml. După 7-10 zile, cursul de tratament poate fi repetat.
La tratarea arsurilor și escarelor, chimotripsina în doză de 20 mg se dizolvă în 20 ml de soluție de procaină 0,25% și se injectează sub crusta cu un ac subțire cu mai multe injecții. Șervețele sterile umezite cu o soluție de 0,025-0,05 g de chimotripsină în 10-50 ml de soluție de procaină 0,25% se aplică pe suprafețele rănilor purulente timp de 8 ore. Pentru tratamentul rănilor purulente, injecțiile intramusculare ale medicamentului sunt combinate cu tratamentul local al plăgii cu tampoane umezite cu o soluție apoasă 5% de chimotripsină.
Pentru tromboflebită, medicamentul este prescris intramuscular la 5-10 mg pe zi, timp de 7-10 zile.
La extragerea cataractei, chimotripsina la o diluție de 1:5000 este injectată în camera posterioară a ochiului, urmată de spălarea camerei anterioare a ochiului cu soluție de clorură de sodiu 0,9% la 4 minute după administrarea medicamentului.
În tratamentul trombozei venei centrale retiniene, obstrucția acută a arterei centrale retiniene, se administrează chimotripsină subconjunctival, 0,2 ml soluție 5% preparată cu soluție 1% de procaină, de 1-2 ori pe săptămână.
Pentru sinuzită, medicamentul este injectat în cavitatea corespunzătoare într-o cantitate de 5-10 mg în 3-5 ml soluție de clorură de sodiu 0,9% după puncție și spălarea cavității.
Pentru otită, se instilează în ureche 0,5-1 ml de soluție de chimotripsină 0,1% în soluție de clorură de sodiu 0,9%. În timpul microoperațiilor la ureche, pentru a înmuia formațiunile fibrinoase din urechea medie, în timpul operației se injectează în cavitate o soluție de chimotripsină 0,1%. În același timp, chimotripsina trebuie administrată intramuscular la 2,5-5 mg de 1-2 ori pe zi. Medicamentul este diluat în 1-2 ml soluție de novocaină 0,25-0,5% sau soluție de clorură de sodiu 0,9%.

Efect secundar
Pot apărea reacții alergice, creșterea temperaturii corpului până la subfebrilă și tahicardie.
După administrarea prin inhalare: ocazional se observă iritații ale mucoaselor căilor respiratorii superioare și răgușeală.
La administrarea subconjunctivală este posibilă iritația și umflarea conjunctivei; în astfel de cazuri se recomandă reducerea concentraţiei soluţiei utilizate.
După injectarea intramusculară, pot apărea dureri și hiperemie la locul injectării.

Interacțiunea cu alte medicamente.
Nu este descris.

Formular de eliberare
Liofilizat pentru prepararea soluției injectabile și uz local 10 mg (sticle de 5 ml). 10 sticle împreună cu instrucțiuni de utilizare într-o cutie de carton.

Conditii de depozitare
Într-un loc uscat, ferit de lumină, la o temperatură care să nu depășească +10°C. Soluțiile de chimotripsină sunt instabile: se pot păstra timp de 24 de ore la o temperatură de 2-5°C.

A nu se lasa la indemana copiilor.
Cel mai bun înainte de data
3 ani. Acest medicament nu trebuie utilizat după data înscrisă pe ambalaj.

Conditii de eliberare din farmacii:

Pe bază de rețetă.

Numele și adresa producătorului
Producător: Rusia, 196158, Sankt Petersburg, autostrada Moskovskoe, 13 Samson-Med LLC

nume rusesc

Chimotripsină

Denumirea latină a substanței Chimotripsină

Chimotripsin ( gen. Chimotripsini)

Grupa farmacologică a substanței Chimotripsină

Articol clinic și farmacologic tipic 1

Acțiune farmaceutică. Agent proteolitic de natură proteică. Obținut din pancreasul vitelor. Când este administrat intramuscular, are efect antiinflamator; aplicat local, descompune țesutul necrotic și formațiunile fibrinoase; diluează secrețiile vâscoase, exsudat, cheaguri de sânge. Hidrolizează proteinele și peptonele cu formarea de peptide cu greutate moleculară mică, descompune legăturile formate din reziduurile de aminoacizi aromatici (tirozină, troptofan, fenilalanină, metionină).

Indicatii. Tromboflebita, boala parodontala (forme inflamatorii-distrofice), osteomielita, sinuzita, otita, irita, iridociclita, extractia cataractei intracapsulare, hemoragia in camera anterioara a ochiului, umflarea zonei periorbitale dupa operatii si leziuni; traheită, bronșită; empiem pleural, pleurezie exudativă; arsuri, răni purulente, escare (se aplică local).

Contraindicații. Hipersensibilitate, neoplasme maligne, forme decompensate de tuberculoză pulmonară, ICC stadiul II-III, distrofie și ciroză hepatică, hepatită infecțioasă, pancreatită, diateză hemoragică, emfizem pulmonar cu insuficiență respiratorie. Nu injectați în cavitățile sângerânde și nu aplicați pe suprafețele ulcerate ale tumorilor maligne.

Cu grija. Empiem pleural de etiologie tuberculoasă (resorbția exudatului poate contribui la dezvoltarea fistulei bronhopleurale).

Dozare. La nivel local. Șervețelele sterile umezite cu o soluție de 25-50 mg de chimotripsină în 10-50 ml de soluție de procaină 0,25% se aplică pe suprafețele rănilor purulente timp de 8 ore.

IM, adulți - 2,5 mg o dată pe zi; se dizolvă imediat înainte de utilizare 5 mg în 1-2 ml soluție sterilă de NaCl 0,9% sau soluție de procaină 0,5-2%. Cursul de tratament este de 6-15 injecții.

Efect secundar. Reacții alergice, creșterea temperaturii corpului până la subfebrilă, tahicardie.

După administrare prin inhalare: iritație a membranei mucoase a căilor respiratorii superioare, răgușeală.

La administrare subconjunctivală: iritația și umflarea conjunctivei (în acest caz se recomandă reducerea concentrației soluției utilizate).

Cu injecție intramusculară: durere și hiperemie la locul injectării.

Registrul de stat al medicamentelor. Publicare oficială: în 2 volume - M.: Consiliul Medical, 2009. - Volumul 2, partea 1 - 568 p.; Partea 2 - 560 s.

Interacțiuni cu alte ingrediente active

Denumiri comerciale

Nume	Valoarea indicelui Vyshkowski ®

Chimotripsină

o enzimă din clasa hidrolazei care descompune proteinele și peptidele; Conținut în secreția pancreasului animalelor și oamenilor. Împreună cu tripsina, participă la descompunerea proteinelor alimentare în intestinul subțire. Este sintetizat în celulele pancreatice sub forma proenzimei chimotripsinogen, care, sub influența tripsinei, este transformată în intestin în X activ. Procesul de activare include scindarea unei legături peptidice strict definite în molecula de chimotripsinogen, rezultând în o rearanjare conformațională a moleculei proteice și formarea finală a centrului activ (Vezi. Centri activi) Crom Au fost descrise diferite forme de Crom (de exemplu, A, B și C la unele mamifere), care diferă în proprietăți fizico-chimice și parțial în specificitatea substratului. Ch. Un taur a fost obținut sub formă cristalină de chimiștii americani M. Kunitz și J. Northrop în 1935, greutatea sa moleculară este de 25 000. Molecula este formată din 245 de resturi de aminoacizi și este pliată într-un globul compact cu semi-axe de 33 și 16,5 Å. Structura tridimensională a lui X. (vezi. orez. ) a fost stabilit de omul de știință englez D. Blow și colegii săi în 1967 utilizând analiza de difracție cu raze X. Mai multe forme de crom pot fi, de asemenea, formate în timpul activării chimotripsinogenului (formele π, δ, α ale cromului A bovin). X. aparține grupului așa-numitelor. serin proteinaze. Centrul său activ include reziduuri de serină a, precum și acid aspartic și histidină, formând așa-numita. sistem de transfer de taxe. Ca urmare a transferului unui proton din reziduul de serină la histidină și de la acesta din urmă la restul de acid aspartic, apare o sarcină negativă pe restul de serină, care capătă capacitatea de a ataca carbonul carbonil al legăturii peptidice hidrolizate (vezi Legătură peptidică). Cromul acționează într-un mediu alcalin (pH 7,0-8,5) și descompune în proteine ​​și peptide în principal legăturile formate de aminoacizi aromatici - tirozină, fenilalanina, triptofan. X. este capabil să coaguleze laptele. Enzimele de tip X se găsesc la vertebratele inferioare și la insecte.

Lit.: Northrop D., Kunitz M., Herriott R., Crystal Enzymes, trad. din engleză, M., 1950; Mosolov V.V., Enzimele proteolitice, M., 1971.

V. V. Mosolov.

Structura tridimensională a formei α a chimotripsinei A bovine conform Blow: I - rest serină al centrului activ cu o grupare tosil atașată; II - reziduu de histidină la locul activ. Cifrele arabe sunt numere de reziduuri de aminoacizi. NH3 și CO2 reprezintă capetele celor trei lanțuri polipeptidice (A, B și C) care formează molecula α-X.

Marea Enciclopedie Sovietică. - M.: Enciclopedia Sovietică. 1969-1978 .

Sinonime:

Vedeți ce este „chimotripsina” în alte dicționare:

Chimotripsina... Dicționar de ortografie - carte de referință

CHIMOTRIPSINA, o substanță produsă în organism care ajută la digerarea alimentelor. Chimotripsina este o enzimă care descompune proteinele. Este produs în intestinul subțire prin reacții chimice complexe de la chimotripsinogen... Dicționar enciclopedic științific și tehnic

Enzima digestivă a sucului pancreatic; participă la descompunerea proteinelor din intestine. Produs ca chimotripsinogen inactiv... Dicţionar enciclopedic mare

Proteolitic o enzimă a majorității vertebratelor care participă, împreună cu tripsina și alte peptidaze, la descompunerea proteinelor din intestinul subțire; sintetizat de celulele pancreatice sub forma unui precursor inactiv al chimotripsinogenului și... ... Dicționar enciclopedic biologic

Substantiv, număr de sinonime: 1 enzimă (253) Dicționar de sinonime ASIS. V.N. Trishin. 2013… Dicţionar de sinonime

chimotripsină- Enzima proteolitica a vertebratelor, sintetizata in pancreas sub forma unui precursor al chimotripsinogenului. [Arefyev V.A., Lisovenko L.A. Dicționar explicativ englez-rus al termenilor genetici 1995 407 p.] Subiecte genetică EN chymotripsin ... Ghidul tehnic al traducătorului

I Enzima proteolitică chimotripsină; catalizează descompunerea proteinelor și peptidelor. Se referă la hidrolaze peptidice. Împreună cu tripsina, participă la proteoliza proteinelor alimentare din intestinul subțire.Chimotripsina descompune în primul rând legăturile formate... ... Enciclopedie medicală

Enzima digestivă a sucului pancreatic; participă la descompunerea proteinelor din intestine. Produs ca chimotripsinogen inactiv. * * * CHIMOTRIPSINA CHIMOTRIPSINA, enzima digestiva a sucului pancreatic; participă la…… Dicţionar enciclopedic

- (gr.chymoscok + tripsină) o enzimă care descompune proteinele alimentare; produs de celulele pancreatice. Noul dicționar de cuvinte străine. de EdwART, 2009. chimotripsină a, pl. Nu m. (… Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse

Chimotripsină chimotripsină [EC 3.4.21.1 2]. O enzimă proteolitică a vertebratelor, sintetizată în pancreas sub formă de precursor al chimotripsinogenului. (

Serin proteinaze.

Mecanismul de acțiune al chimotripsinei și carboxipeptidazei.

S-a menționat anterior că pancreasul este responsabil pentru producerea unui întreg grup de enzime proteolitice care hidrolizează legăturile peptidice formate din diferiți aminoacizi. Enzimele implicate în digestia proteinelor și specificitatea lor pentru legăturile peptidice formate din diferiți aminoacizi sunt date în tabel. 3.1. Cel mai important și pe deplin studiat reprezentant al proteinazelor intestinale aparținând familiei serin proteinaze, este chimotripsina. Chimotripsina este o enzimă digestivă sintetizată ca celule zimogen-acinare ale pancreasului.

Tabelul 3.1

Specificitatea de substrat a proteinazelor gastrointestinale

	Enzimă activă	Zimogen	Activator	fisionabile
				legătură peptidică
	Carboxiproteinaze		Activare automată,
	Pepsina A	Pepsinogenul A	pepsină activă
	Serina
	proteinaze
	Tripsină	Tripsinogen	Enterokinaza,
			Tripsină
	Chimotripsină	Chimotripsinogen	Tripsină	Tyr, Phe, Trp, Met
	Elastază	Proelastaza	Tripsină
	peptidaze
	Carboxipeptidaza A	procarboxipepti-		Val, Leu, Ile, Ala cu
	Carboxipeptidaza B	procarboxipepti-
	Aminopeptidaza	Proaminopepti-		Eliminarea N-
				Sfârşit
				solduri (pentru
				cu excepția Pro)

În interiorul celulelor acinare, moleculele proteice nou sintetizate sunt transportate de la reticulul endoplasmatic la aparatul Golgi, unde sunt înconjurate de o membrană proteino-lipidă - așa se formează granulele de zimogen, care arată ca niște corpuri foarte dense la microscopul electronic (Fig. . 3.3).

Orez. 3.3 Micrografie electronică a granulelor de zimogen în celulele acinare pancreatice (după desen de G. Palade de la Strayer L., Biochimie

„Mir”, M., vol. 2, 1985).

Granulele de zimogen care conțin chimotripsinogen se acumulează la vârful celulelor acinare și apoi sunt eliberate în ductul care duce la duoden sub influența unui semnal hormonal sau neuronal.

Chimotripsinogenul este reprezentat de un lanț polipeptidic de 245 de aminoacizi. Lanțul este stabilizat de cinci punți disulfurice. Activarea chimotripsinogenului se realizează sub acțiunea tripsinei, care scindează legătura peptidică dintre arginina-15 și izoleucină-16.

π-chimotripsina activă formată în acest proces acționează asupra altor molecule de chimotripsinogen (Fig. 3.4).

Orez. 3.4 Schema care ilustrează secvența etapelor de activare a chimotripsinei

Apoi, π-chimotripsina suferă acțiunea proteolitică suplimentară a chimotripsinei cu scindarea a două dipeptide Ser14-Arg15 și Thr147-Asn148 și formarea unei forme stabile a enzimei –α-chimotripsină.

Deoarece chimotripsina este una dintre cele mai studiate enzime, este recomandabil să se ia în considerare structura și mecanismul de acțiune mai detaliat. Molecula de α-chimotripsină constă din trei lanțuri polipeptidice conectate prin două legături disulfurice intercatenar (Fig. 3.5).

Orez. 3.5 Molecula de α-chimotripsină are două punți disulfurice intercatenare și trei legături disulfurice intracatenare.

Greutatea moleculară a α-chimotripsinei este de aproximativ 25.000 Da. Molecula are o formă elipsoidală compactă care măsoară 51 × 40 × 40 Å. Toate grupările încărcate, cu excepția celor trei necesare pentru cataliză, se află pe suprafața moleculei.

Echilibrul reacției de hidroliză este deplasat aproape complet către clivajul legăturilor peptidice. Cu toate acestea, chimotripsina nu este capabilă să hidrolice fiecare legătură peptidică la o viteză ridicată. El acționează selectiv asupra conexiunilor formate grupări carboxil ale acizilor aromatici și aminoacizilor cu radicali hidrofobi mari, de exemplu metionina.

O trăsătură caracteristică a chimotripsinei este capacitatea sa de a hidroliza legăturile esterice. În esență, multe dintre informațiile despre mecanismul de acțiune al chimotripsinei au fost obținute prin studierea hidrolizei.

esteri.

S-a demonstrat că chimotripsina catalizează hidroliza legăturilor peptidice și esterice în două etape distincte. Acest lucru a fost descoperit pentru prima dată când s-a studiat cinetica hidrolizei legăturii esterice a n-nitrofenilacetatului.

Analiza reacției a arătat că eliberarea unuia dintre produși, n-nitrofenol, în timpul hidrolizei, are loc în două etape: mai întâi, n-nitrofenolul este eliberat exploziv și apoi se formează cu

viteză staționară mai mică.

În termeni generali, procesul de hidroliză a n-nitrofenilacetatului este redus la formarea unui complex enzimă-substrat, apoi legătura esterică din substrat este scindată și n-nitrofenolul este eliberat, în timp ce gruparea acetil a substratului rămâne legată covalent. în locul activ al enzimei. Apoi, apa atacă complexul acetil-enzimă pentru a forma ion acetat și enzimă regenerată (Fig. 3.6)

Orez. 3.6 Acilare: formarea unui complex acetil-enzimă ca intermediar. Deacilare: hidroliza intermediarului complex acetil-enzimă.

Faza inițială rapidă a eliberării n-nitrofenolului este asociată cu formarea complexului acil-enzimă prezentat în Fig. pictograma 3.6

(*). Această etapă se numește acilare. A doua etapă, numită deacilare, corespunde stadiului staționar al reacției, care este și limitativ. Complexul acil-enzimă s-a dovedit a fi atât de stabil încât în ​​anumite condiții poate fi izolat. După ce acest complex intermediar acil-enzimă a fost izolat în formă pură la pH 3, a fost posibil să se caracterizeze locul la care gruparea acil se atașează la enzimă. S-a dovedit că gruparea acil este conectată la atomul de oxigen al unui anumit rest serină

– serină-195 (Ser-195). Din acest motiv, chimotripsina este clasificată ca serin proteinaze. Acest reziduu de serină prezintă o reactivitate neobișnuit de mare. Poate fi marcat în mod specific

fluorofosfat organic – fluorofosfat de diizopropil (Fig. 3.7).

Orez. 3.7 Diizopropilfosfatul (DPPP) inactivează chimotripsina prin formarea derivatului diizopropilfosforil al serinei-195.

Reactivitatea crescută a serinei-195 este evidențiată de faptul că restul de 27 de resturi de serină din chimotripsină nu reacţionează deloc cu diizopropil fluorofosfat (DPFP). Apropo, chimotripsina nu este singura enzimă care este inhibată de DPPP. Multe alte enzime proteolitice, cum ar fi tripsina, elastaza,

trombina, subtilizina bacteriana de asemenea, reacționează în mod specific cu DPPP, pierzând complet activitatea. Ca și în cazul chimotripsinei, aceste proteinaze interacționează cu DPPP printr-un singur rest serină. Astfel, se cuvine să vorbim despre existența unei întregi familii serin proteinaze.

Cu toate acestea, nu numai radicalul lateral Ser-195 ia parte la actele catalitice ale chimotripsinei. S-a demonstrat că reziduul de histidină His-57 joacă, de asemenea, un rol important în situsul activ al enzimei. A fost posibilă demonstrarea participării sale la cataliză folosind așa-numita etichetă de afinitate, care se leagă de chimotripsină ca un substrat pe de o parte și formează o legătură covalentă cu un anumit grup în centrul activ, pe de altă parte.

O astfel de etichetă pentru chimotripsină este compusul tosil-L- fenilalanină clorometil cetonă, a cărei structură este prezentată în fig. 3.8.

Orez. 3.8 Structura tosil-L-fenilalaninei clorometil cetona utilizată ca etichetă de afinitate pentru chimotripsină (gruparea R – tosil).

Prezența unei etichete de lanț lateral reprezentată de fenilalanină în moleculă asigură interacțiunea specifică a acesteia cu enzima. Gruparea reactivă a etichetei, clorometil cetona, interacționează numai cu restul His-57 și alchilează unul dintre atomii de azot ai inelului histidină. Interacțiunea unei astfel de etichete de afinitate cu chimotripsina îl privează complet de activitate enzimatică. Există mai multe dovezi pentru specificitatea ridicată a interacțiunii etichetei cu chimotripsina:

− în primul rând, eticheta de afinitate este foarte stereospecifică. Izomerul D al etichetei nu interacționează cu chimotripsina;

− în al doilea rând, un inhibitor competitiv al chemtripsinei, β-fenilpropionatul, inhibă procesul de interacţiune a etichetei cu proteina;

- în al treilea rând, viteza de inactivare a chimotripsinei la adăugarea unui marcaj este în aceeași dependență de pH ca și viteza de cataliză.

Schema de interacțiune a tosil-L-fenilalaninei clorometil cetonei cu His-57 este prezentată în Fig. 3.9.

Orez. 3.9 Alchilarea histidinei-57 în chimotripsină după interacțiunea cu tosil-L-fenilalanină clorometil cetona.

Astfel, pentru manifestarea activității catalitice a chimotripsinei, prezența reziduurilor Ser-195 și His-57 în centrul activ al enzimei este fundamentală. După cum sa arătat mai târziu, lângă aceste resturi din molecula de chimotripsină există și un rest de acid aspartic - Asp-102. Analiza de difracție cu raze X a arătat că toate cele trei reziduuri sunt situate unul lângă celălalt și creează așa-numita sistem de transfer de taxe datorită faptului că Asp-102 formează o legătură de hidrogen cu His-57, care la rândul său este legat de hidrogen cu Ser195 (Fig. 3.10).

Orez. 3.10 Sistem de transfer de sarcină în centrul activ al chimotripsinei în absența substratului (Blow D.M., Steitz T.A., X-ray Diffraction studies of enzymes, Ann. Rev. Biochem., 1976, 39, 86-95).

Ionul carboxilat Asp-102 polarizează gruparea imidazol a lui His-57, ceea ce îi mărește capacitatea de a efectua legarea navetei de protoni, iar când substratul interacționează cu molecula de chimotripsină, Asp-102 și His-57 acceptă protonul grupării hidroxil a lui. Ser-195.

Orez. 3.11 Sistem de transfer de sarcină în centrul activ al chimotripsinei în prezența unui substrat. Când se adaugă un substrat, are loc legarea intermediară de proton cu aspartatul-102 şi histidina-57 (Blow D.M., Steitz T.A., X-ray Diffraction studies of enzymes, Ann. Rev. Biochem., 1976, 39, 86-95).

Localizarea situsurilor specifice de legare a substratului și orientarea probabilă a legăturii peptidice hidrolizate au fost stabilite ca rezultat al analizei de difracție cu raze X a complexelor de chimotripsină cu analogi de substrat. În special, sa demonstrat prin exemplul studierii complexelor de chimotripsină cu un analog nehidrolizabil al substratului - formil-L-triptofan, existența în enzimă a unui hidrofob profund.

buzunar lângă serină-195, care corespunde ca mărime radicalilor laterali ai aminoacizilor aromatici (Fig. 3. 12).

Orez. 3.12 Reprezentarea schematică a legării formil-L-triptofanului de către chimotripsină.

Prezența acestui buzunar adânc explică specificitatea chimotripsinei pentru aminoacizii cu un lanț lateral hidrofob aromatic sau alt mare. Analiza de difracție cu raze X a complexelor de chimotripsină cu analogi ai substraturilor polipeptidice a evidențiat un număr mare de legături de hidrogen între lanțurile principale ale enzimei și substrat, care sunt situate în același mod ca în straturile antiparalele ale foii β.

Mecanismul acțiunii catalitice a chimotripsinei

Studiile intensive și cuprinzătoare de difracție de raze X și studii biochimice ale chimotripsinei au condus la o concluzie certă cu privire la mecanismul acțiunii sale catalitice. După cum sa menționat deja, His-57 și Ser-195 sunt direct implicate în clivajul legăturii peptidice substrat. Hidroliza acestei legături începe atunci când atomul de oxigen al grupării OH a Ser-195 atacă atomul de carbon al grupării carbonil

legătura peptidică hidrolizată a substratului. Ca urmare, legătura dintre atomii de C și O din grupa carbonil devine unică, iar atomul de O capătă o sarcină negativă. În acest caz, patru atomi diferiți asociați cu carbonul grupării carbonil sunt aranjați sub forma unui tetraedru. Educația unui astfel de intermediar tetraedric se dovedește a fi posibilă datorită formării legăturilor de hidrogen între un atom de oxigen încărcat negativ (numit oxianion) și două grupări NH ale lanțului principal al enzimei (Fig. 3.13).

Orez. 3.13 Intermediar tetraedric în reacțiile de acilare și deacilare ale chimotripsinei. Stabilitatea intermediarului este asigurată de legăturile de hidrogen formate de grupările NH ale lanțului principal al enzimei.

Această regiune a chimotripsinei se numește cavitatea de oxianion. În mecanismul de formare a intermediarului menționat, rolul cel mai important îl joacă transferul de protoni de la Ser-195 la His-57.

Orez. 3.14 Prima etapă a hidrolizei peptidelor cu chimotripsină este acilarea. Se formează un intermediar tetraedric. Componenta amină a substratului este apoi separată rapid de enzimă, iar enzima însăși este transformată într-un produs intermediar, enzima acil.

Transferul de protoni este foarte facilitat de prezența unui sistem de transfer de sarcină. Reziduul Asp-102 orientează strict poziția histidinei-57 imidazolului și neutralizează parțial sarcina care apare pe acest inel. Protonul legat de perechea His-Asp merge apoi la atomul de azot al legăturii peptidice hidrolizate, care este rupt ca rezultat. În această etapă, componenta amină a substratului este conectată printr-o legătură de hidrogen la His-57, iar componenta acidă este conectată printr-o legătură ester (covalentă) la Ser-195, completând astfel etapa de acilare. Astfel, la acilarea chimotripsinei, se formează un compus tetraedric intermediar (1) și, ulterior, componenta amină a substratului (2) este separată rapid de enzimă. Enzima însăși este transformată într-un produs intermediar al catalizei - enzima acil (3) (Fig. 3.14).

Orez. 3.15 A doua etapă a hidrolizei peptidelor cu chimotripsină este deacilarea. Enzima acil este hidrolizată de apă. Deacilarea este în esență reacția inversă a acilării, dar apa ia locul componentei amină a substratului.

La următoarea etapă, deacilare, componenta amină difuzează din enzimă, iar apa își ia locul în centrul activ.

De fapt, deacilarea este procesul invers al acilării. În primul rând, sistemul de transfer de sarcină extrage un proton din apă.