Трипсиноген активация

Образование трипсина из трипсиногена, которое в физиологических условиях происходит в основном в результате действия энтерокиназы, по крайней мере в начальной фазе активации, и последующего включения аутокаталитического механизма, обусловленного появлением трипсина (поскольку трипсин также превращает трипсиноген в трипсин), не сопровождается значительным изменением молекулярного веса. Молекулярный вес трипсиногена 23 040—23 800, а трипсина — 22 680 — 23 800. N-концевая аминокислота в трипсиногене — валин, в то время как в трипсине — изолейцин. Поскольку ни в трипсиногене, ни в трипсине других N-концевых аминокислот не обнаружено, можно считать, что молекула как трипсиногена, так и трипсина, по-видимому, построена из одной полипептидной цепи, а не из нескольких (аналогичные выводы, даже более экспериментально обоснованные, сделаны в отношении пепсиногена и пепсина). [c.332]

Преждевременное превращение таких проферментов, как трипсиноген, в активные протеиназы в поджелудочной железе может иметь губительные последствия. Чтобы предотвратить такую преждевременную активацию, поджелудочная железа должна вырабатывать также специфические ингибиторы. Панкреатический ингибитор трипсина представляет собой небольшой белок с мол. весом 6500, специфически связывающийся в активном центре трипсина (Л[г=10 М в щелочной среде) . Определение кристаллической структуры самого трипсина и его ингибитора показало, что эти две молекулы плотно прилегают друг к другуб. Ингибитор связывается таким образом, как будто он является пептидным субстратом один край молекулы ингибитора образует антипараллельную р-структуру с пептидной цепью фермента. Лизин-15, образующий часть этой р-структуры, входит в специфический связывающий центр для основной аминокислоты субстрата. Таким образом, ингибитор протеиназы представляет собой модифицированный субстрат, который фактически может подвергаться атаке в активном центре. Однако подгонка двух молекул является настолько тесной, что молекула воды не может участвовать в завершающей стадии каталитического акта, и комплекс остается нереакционноспособным. (В тонкой кишке количество ингиби- [c.113]

Трипсиноген превращается в трипсин, который в свою очередь активирует многие другие ферменты. Во многих системах специфические протеазы не были обнаружены. Типичным примером достаточно подробно изученного процесса ограниченного протеолиза является активация в пищеварительном тракте зимогенов [1, 138, 139], неактивных предшественников ферментов [143]. Ключевым пищеварительным ферментом считается протеаза трипсин [1], не только ввиду его собственной активности по отношению к перевариваемому белку, но и потому, что он является единственным активатором других зимогенов, в частности химотрипсиногенов, прокарбоксипептидазы, проэластазы и профосфолипазы А. Сам трипсин выделяется в двенадцатиперстной кишке в виде неактивного предшественника трипсиногена (рис. 4.5). [c.74]

Активация трипсиногена характерна для других систем. Система трипсиноген — энтеропептидаза представляет собой, по-види-мому, типичную систему специфического протеолиза (табл. 4.2) в следующих аспектах [c.75]

Все три фермента сока поджелудочной железы — трипсин, химотрипсин и карбоксипептидаза — производятся в виде неактивных проферментов, как и в случае пепсина. Трипсиноген превращается в трипсин веществом, обладающим характером фермента —энтерокиназой, содержащейся в кишечном соке. Характер этой активации неизвестен она не сопровождается уменьшением молекулярного веса, как в с.тучае пепсина. Образующийся трипсин активирует (автокаталитически) новые количества трипсиногепа. Химотрипсиноген и предшественник карбоксипептидазы сока поджелудочной железы активируются трипсином, но не энторокиназой. Следовательно, эта активация происходит только в кишечнике, где присутствует трипсин. Трипсин, химотрипсин и их оба профермента были получены в чистом, кристаллическом состоянии. [c.426]

Предшественники (зимогены) — пепсиноген, трипсиноген и химо-трипсиноген получены в чистом виде. Активация заключается в удалении небольшого пептидного фрагмента и катализируется либо активной формой самого фермента, либо энтерокиназой, другим ферментом, имеющимся в пищеварительном тракте. При превращении трипсиноге-на в трипсин с N-конца белка отщепляются гексапептид вал— (асп)4 — лиз и N-концевой аминокислотой становится изолейцин (Нейрат , 1955). Активация других зимогенов более сложна. Ранние работы Бергмаина (1937) на простейших модельных пептидах показали, что ферменты избирательно расщепляют определенно пептидные связи. Пепсин, трипсин и химотрипсин известны как эндопептидазы, так как они расщепляют пептидные связи, расположенные внутри молекулы. Пепсин расщепляет амидные связи, образованные аминогруппами фенилаланина или тирозина химотрипсин расщепляет связи, образованные карбоксильными группами этих ароматических аминокислот. Трипсин расщепляет амидные связи, образованные карбоксильными группами основных аминокислот (лиз, арг). Эти протеолитические ферменты расщепляют также эфиры аналогичной структуры. Во всех случаях затрагиваются только пептиды, образованные -аминокислотами. Предположение Михаэлиса (1913), что реакции, катализируемые ферментами, проходят через стадию образования промежуточного фермент-субстратного комплекса, были подтверждены всеми последующими работами. С большой очевидностью показано, что каталитическая активность определяется небольшим участком фермента, так называемым его активным центром. [c.697]

Активация проферментов различных протеаз изучена в неодинаковой степени наиболее подробно исследованы активационные превращения трипсиногена, химотрипсиногена и прокарбоксипептидазы А, т. е. протеолитических ферментов поджелудочной железы. В пищеварительной системе их изменения не происходят изолированно, поскольку один из проферментов (трипсиноген) образует фермент, интенсивно активирующий другие предшественники. Сок поджелудочной железы остается неактивным, пока энтерокиназа не превратит трипсиноген в трипсин действие ее является пусковым моментом для всей системы. Далее начинается быстрая активация всех предшественников, которая происходит с резким ускорением, по автокаталитическо-му типу. Причина такого хода процесса в том, что трипсин образуется в результате автокатализа, поскольку он превращает все новые порции трипсиногена в трипсин. Активация других проферментов не является автокаталитической реакцией она происходит под действием трипсина, количество которого стремительно растет. [c.94]

ТРИПСИНОГЕН — белок (мол. в. 23 700, изоэлектрич. точка при pH 9,3), вырабатываемый поджелудочной железой животных и превращающийся в результате активации в трипсин. Т. представляет собой полипептидиую цепь, состоящую из 229 аминокислотных остатков. Активация Т.— каталитич. процесс, протекающий под действием трипсина при pH 8. Установлено, что при действии трипсина на Т. происходит избирательное расщепление только одной пептидной связи,образованной карбоксильной группой лизина (ограниченный протеолиз). В результате от аминного конца полипептидной цепи Т. отщепляется гексапептид, содержащий 4 остатка аспарагиновой к-ты и обладающий ярко выраженными кислыми свойствами [c.134]

Превращение 3. в активные ферменты происходит каталитически нод действием фер.монтов либо ионов водорода. Так, папр., трипсиноген превращается в трипсин под действием специального фермента кишечного сока энтерокиназы или самого трипсина. Пепсиноген активируется ионами водорода или самим пепсином. Поскольку превращение этих 3. катализируется теми же ферментами, к-рые в результате этого превращения образуются, то активация является аутокаталитич. процессом, скорость к-рого возрастает во времени. [c.54]

Наконец, превращение неактивных зимогенов — пепсиногена, трипсиногена и химотрипсиногена — в соответствующие проте-олиткческие ферменты также осуществляется при помощи ограниченного протеолиза. Трипсиноген можно (по крайней мере предварительно) считать монопептидным белком. В его единственной цепи с N-концевым валияом при активации разрывается связь, в которую входит изолейцин. Таким путем образуются новый белок (трипсин) с изолейциновым N-концевым остатком и по крайней мере один валин-содержащий пептид [477]. С другой стороны, химотрипсиноген является, повидимому, циклическим соединением, в то время как химотрипсин содержит два N-и два С-концевых остатка [478, 479]. Таким образом, в этом случае при активации имеет место разрыв по крайней мере двух связей. Приведенные примеры ясно показывают, что ограниченный протеолиз представляет собой широкое и многообещающее поле деятельности для экспериментатора. [c.186]

Ферменты, находящиеся в неактивном сосгоянии, получили название проферментов или зимогенов (пепсиноген, трипсиноген, химотрипсиноген, прокарбоксипептидаза А и т. д.). Превращения проферментов (зимогенов) в активные ферменты осуществляется каталитически под действием либо соответствующих ферментов, либо ионов водорода. Например, пепсиноген активируется ионами водорода и самим пепсином трипсиноген — трипсином и энтерокиназой (энтеропептидазой) химотрипсиноген и прокарбоксипептидаза А — трипсином. Характерно, что некоторые проферменты активируются теми же ферментами, например пепсиноген пепсином, трипсиноген трипсином. Пепсиноген, трипсиноген, химотрипсиноген и некоторые другие получены в виде чистых кристаллических белков, установлен их химический состав. Механизм активации во всех изученных случаях заключается в разрыве некоторых пептидных цепей с отщеплением или без отщепления свободных пептидов. [c.136]

Важнейшим типом специфического активирования является образование активной формы некоторых ферментов, главным образом протеолитических, из недеятельных проферментов. Этот процесс обычно состоит в отщеплении от белковой молекулы профермента (зимогена) — полипептида, маскирующего каталитически активный участок молекулы. Расщепление проферментов в большинстве случаев производится особыми ферментами — киназами. В качестве наиболее изученных из них можно назвать энтерокиназу кишечного сока, активирующую неактивный трипсиноген, который после отщепления гексапептида переходит в активный фермент трипсин. Профермент тромбокиназа крови активирует протромбин, который переходит в активный тромбин, участвующий в свертывании крови. В других случаях проферменты расщепляются обычными протеазами хемотрипсиноген активируется трипсином. Активация пепсиногена в кислой среде происходит автокаталитически под действием образующегося пепсина. [c.244]

Активация бычьего и некоторых других трипсиногенов происходит в присут-ггвии ионов Са и сопровождается отщеплением W-концевого гексапептида [22041 [c.207]

Из кристаллографических данных следует, что механизмы активации трипсиногена и химотрипсиногена сходны [26]. Исследование методом кругового дихроизма ацилферментных интермедиатов, образующихся в ходе катализа трипсином и трипсиногеном, показало, что субстрат связывается с ферментом и с зимогеном по-разному. Интересно, что присоединение N-концевого дипептида трипсина Ile-Val (табл. 3.3) к трипсиногену индуцирует переход последнего в трипсиноподобную конформацию и, наоборот, блокирование N-концевого Не в молекуле трипсина индуцирует конформацию, подобную таковой у трипсиногена [26, 27]. Степень гомологии аминокислотных последовательностей двух изоферментов — карбок-сипептидаз А и В —составляет 51% [28]. Третичная структура карбоксипептидазы А (но не карбоксипеп-тидазы В) установлена с разрешением 0,2 нм конформации зимогенов и, следовательно, структурные изменения, сопровождающие активацию, неизвестны. [c.44]

В клетках поджелудочной железы синтезируются проферменты трипсиноген, химотрипсиноген, прокарбоксипептидазы А и В, проэластаза. Активация трипси-ногена происходит при участии фермента энтеропептидазы, вьщеляемого клетками кишечника. Энтеропептидаза — это тоже [c.333]

Структурные изменения, происходящие при активации трипсиногена, несколько отличаются от изменений, связанных с активацией химотрипсиногена. Рентгеноструктурные исследования, проведенные независимо Робертом Хьюбером и Робертом Строудом (R. Huber, R. Stroud), показали, что при активации трипсиногена происходят значительные изменения конформации четырех протяженных отрезков полипептида, составляющих примерно 15% молекулы. Эти области, названные доменами активации, не имеют устойчивой структуры в проферменте, но приобретают строго определенную конформацию в трипсине. Кроме того, полость оксианиона в трипсиногене расположена слишком далеко от гистидина-57 и поэтому не может способствовать образованию тетраэдрического промежуточного соединения. [c.162]

Расщепление белков в двенадцатиперстной кишке требует одновременного действия нескольких протеолитических ферментов, поскольку каждый из них специфичен в отношении ограниченного числа боковых цепей. Следовательно, все проферменты должны превращаться в активные ферменты в одно и то же время. Координированный контроль процесса активации достигается тем, что для всех панкреатических проферментов химотрипсиногена, про-эластазы и прокарбоксипептидазы-u.vi m-ся один общий активатор-трипсин. Откуда же берется достаточно большое количество трипсина, необходимое для активации этих проферментов Дело в том, что клетки, выстилающие двенадцатиперстную кишку, се-кретируют фермент энтеропептидазу у которая по мере поступления трипсино1ена в двенадцатиперстную кишку гидролизует в нем пептидную связь лизин-изолейцин. Образующееся при этом небольшое количество трипсина активирует трипсиноген и другие проферменты. Таким образом, образование трипсина под действием энтеропептидазы этап активации активатора [c.165]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология