TRIPSINA E QUIMOTRIPSINA

 

 

Estas enzimas são endopeptidades, ou seja, são proteínas que hidrolisam ligações peptídicas distantes dos extremos C e N-terminal. Cada uma delas apresenta uma especificidade em relação ao tipo de substrato a ser hidrolisado. São chamadas Serino-Proteases devido ao tipo de resíduo envolvido na caálise. 

A reação das proteases pode ser representada pelo esquema a seguir:

 

A quimotripsina (E.C. 3.4.21.1) é específica para ligações peptídicas contendo resíduos de aminoácidos com cadeias laterais hidrofóbicas em R1, como a fenilalanina (Phe), tirosina (Tyr) e triptofano (Trp).

A tripsina (E.C. 3.4.21.4) é específica para ligações peptídicas contendo resíduos com cadeia lateral com carga elétrica positiva, em condições fisiológicas, tais como a arginina (Arg) e lisina (Lys), na posição R1.

Note como as estruturas dessas proteases são parecidas! 

Isso mostra que a especificidade delas é bem localizada.

 

REAÇÃO CATALISADA PELA QUIMOTRIPSINA

REAÇÃO CATALISADA PELA TRIPSINA

 

 

 

SERINO-PROTEASES

Os termos protease, proteinase e peptidase referem-se a um grupo de enzimas que catalisam a hidrólise de ligações peptidicas. No caso das serino proteases, o mecanismo baseia-se em um ataque nucleofílico das ligações peptídicas por uma serina (Ser). Cisteina (Cys), treonina (Thr) ou moléculas de água associadas ao aspartato (Asp) ou metais podem igualmente desempenhar este papel. Em muitos casos a propriedade nucleofilica do grupo é incrementada pela presença de uma histidina (His), mantida num “estado aceitador de proton” por um aspartato.

As cadeias laterais dos resíduos de serina, histidina e aspartato formam a TRÍADE CATALÍTICA, comum às serino proteases. Mas, cuidado! A tríade catalítica é uma característica dessas enzimas. Dependendo da enzima, vamos encontrar um determinado grupo de resíduos de aminoácidos responsável pela catálise.

Entre as serino proteases mais bem estudadas figuram as enzimas digestivas quimotripsina e tripsina, ambas sintetizadas e secretadas pelo pâncreas exócrino sob a forma inativa (zimógenos ou zimogênios). 

Estas formas inativas são quimotripsinogênio e tripsinogênio, ativadas no duodeno, conforme ilustra o esquema ao lado:

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E.C. é um código dado às enzimas pela International Union of Biochemistry and Molecular Biology (IUBMB) que classifica a enzima. No caso da tripsina: E.C. 3.4.21.4, onde:

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Especificidade é uma característica importante das enzimas. Mas a especificidade pode ser relacionada tanto ao tipo de reção como a um substrato específico. Por exemplo, no caso da quimotripsina e da tripsina, ambas são proteases, ou sejam, catalisam a hidrólise de ligações peptídicas. A quimotripsina prefere resíduos aromáticos (hidrofóbicos e grandes) participando da ligação, mas também atua em ligações com resíduos apolares menores. A tripsina é muito mais específica pois atua apenas em ligações peptídicas em que participem resíduos com cadeia lateral carregada positivamente. 

Outro exemplo de especificidade pode ser dado com a hexocinase (EC 2.7.1.1). Essa enzima catalisa a fosforilação de hexoses a partir de uma molécula de ATP. Em humanos, existem 4 isoformas de hexokinases, sendo que as isoformas I, II e III menos específicas que a isoforma IV. Ou seja, as isoformas I, II e III catalisam a fosforilação não só de D-glicose mas, também, de outras hexoses como D-manose, D-frutose e sorbitol. A isoforma IV, também conhecida como glicocinase, está presente no fígado e atua apenas na fosforilação da D-glicose. Em resumo, hexocinases I, II, II e IV fosforilam hexoses mas a IV só fosforila uma hexose (glicose).

 

Texto: Profa. M. Lucia Bianconi (IBqM/UFRJ)

e-mail: enzimas@bioqmed.ufrj.br

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