Fungsi Enzim tripsin — penemuan, sifat, struktur

Tripsin termasuk apa yang disebut endopeptidase, dan disekresikan oleh pankreas untuk membantu pencernaan makanan.

Tripsin membagi molekul protein di situs tertentu dalam rantai protein.

Karena tripsin sangat proteolitik, pankreas mengeluarkan bentuk tidak aktif dari enzim ini (tripsinogen) di usus halus, di mana enterokinase membelah terminal N heksapeptida dan mengaktifkan enzim.

Tripsin, seperti kebanyakan enzim pencernaan lainnya, hanya dapat berfungsi dengan baik pada pH tertentu.

Kisaran pH optimal untuk tripsin adalah antara 7 dan 8, yang sesuai dengan kisaran pH pada orang sehat di usus kecil.

Jika rentang ini berubah, tripsin tidak lagi cukup efektif dan, sebagai konsekuensinya, penyerapan protein dari makanan dapat terpengaruh.

Tripsin lebih efektif pada protein yang dicerna sebagian. Tripsin juga mencerna beberapa protein, seperti protamine dan histon, yang tidak dapat dicerna oleh pepsin.

Produk pencernaan tripsin adalah asam amino dan berbagai polipeptida.

Kekurangan tripsinogen yang diwariskan yang langka telah dilaporkan yang mengakibatkan gangguan signifikan pada pencernaan protein.

Gejalanya meliputi penghambatan pertumbuhan yang parah, hipoproteinemia, edema, dan diare.

Evaluasi enzim pankreas dalam kasus-kasus seperti itu mengungkapkan tidak adanya tripsinogen. Selain itu, peningkatan kadar tripsin serum ditemukan pada individu dengan cystic fibrosis.

Tripsin adalah protease serin dan secara selektif membelah setelah ikatan peptida di daerah usus setelah asam amino lisin, arginin dan juga setelah sistein termodifikasi.

Tidak seperti kebanyakan enzim, proteinase tidak berspesialisasi dalam protein tertentu, tetapi dalam fitur struktural protein tertentu.

Ini sangat penting untuk proses pencernaan, karena usus kecil akan membutuhkan enzim pencernaannya sendiri untuk setiap jenis protein.

Selain itu, endopeptidase adalah alat penting dalam sekuensing analitik kimiawi protein.

Protein yang dipotong (didenaturasi) mudah dihidrolisis, yaitu, mereka bergabung dengan air di ujung bebas untuk mengikat molekul air bersama-sama.

Ini meningkatkan luas permukaan makanan yang dimakan dan mempercepat proses pencernaan dalam mekanisme yang menguatkan diri.

Fungsi dan efek yang serupa telah mengeluarkan pepsin dari dinding lambung.

Protein tripsin, kimotripsin, dan karboksipeptidase disekresikan oleh pankreas sebagai prekursor zimogen yang tidak aktif.

Enzim enteropeptidase usus, yang terikat pada epitel usus, dengan demikian mengendalikan konversi prekursor tripsinogen menjadi tripsin.

Tripsin diaktifkan (umpan balik positif) dan pada gilirannya mengubah kimotripsinogen, proelastase, dan procoxipeptidase serta enzim lain yang tidak aktif menjadi bentuk aktifnya (ckmotripsin, elastase, dan karbokspeptidase).

Jadi, tripsin memicu kaskade aktivasi, yang sangat penting untuk pencernaan protein makanan. Dalam kasus kekurangan, gangguan serius terjadi di tubuh dan, terutama, di usus besar, pembusukan.

Enzim tripsin adalah protein globular dengan ukuran menengah yang berfungsi sebagai serin protease pankreas. Enzim tripsin menghidrolisis ikatan dengan membelah peptida pada sisi terminal-C dari residu asam amino lisin dan arginin. Hari ini enzim tripsin digunakan dalam pengembangan protokol sel dan jaringan, serta dalam bidang medis untuk menentukan peran enzim tripsin dalam penyakit pankreas.

Penemuan Enzim tripsin

Enzim tripsin pertama kali ditemukan pada tahun 1876 oleh Kuhne, yang menyelidiki aktivitas proteolitik enzim. Pada tahun 1931 enzim dimurnikan dengan kristalisasi oleh Norothrop dan Kunitz dan kemudian pada tahun 1974 struktur triptin tiga dimensi ditentukan. Sepanjang tahun 1990-an peran enzim tripsin dalam pankreatitis herediter dan mutasi yang menyebabkannya ditemukan.

Struktur enzim tripsin

Struktur enzim tripsin sapi tertentu ditentukan secara kompleks dengan UB-THR 10, rumus kimia C20H29N5O2, bersama dengan dua ion sulfat dan ion Kalsium. Empat asam amino kunci berinteraksi dengan Kalsium pada putaran subsite. Ikatan ligan UB-THR 10 melibatkan jembatan air, ikatan hidrogen langsung, dan sejumlah interaksi hidrofobik.

Fungsi Enzim tripsin

Tripsin adalah enzim yang berfungsi memecah protein. Ini sering disebut enzim proteolitik atau proteinase.

Tripsin adalah salah satu dari tiga proteinase pencernaan utama, dua lainnya adalah pepsin dan kimotripsin.

Dalam proses pencernaan, tripsin bekerja dengan proteinase lain untuk memecah molekul protein makanan menjadi peptida komponen dan asam amino.

Tripsin adalah enzim yang diproduksi di pankreas dan sangat penting untuk pencernaan manusia.

Ini mengaktifkan enzim pencernaan lain dari pankreas di usus, yang pada gilirannya memecah protein yang dicerna dengan makanan.

Ini dapat dilanjutkan dalam perjalanan selanjutnya melalui usus. Karena itu, tripsin sebagai penggerak berbagai enzim pencernaan penting untuk penyerapan protein.

Tripsin melanjutkan proses pencernaan (yang dimulai di lambung) di usus halus, di mana terdapat lingkungan yang sedikit basa (sekitar pH 8) meningkatkan aktivitas enzimatik maksimumnya.

Tripsin, yang diproduksi secara tidak aktif oleh pankreas, memiliki komposisi dan struktur kimia yang sangat mirip dengan protease pankreas utama lainnya, chymotrypsin.

Kedua enzim juga tampaknya memiliki mekanisme aksi yang serupa; Histidin dan residu serin ditemukan di situs aktif keduanya.

Perbedaan utama antara kedua molekul tampaknya dalam kekhususan mereka, yaitu, masing-masing hanya aktif terhadap ikatan peptida dalam molekul protein yang memiliki kelompok karboksil yang disumbangkan oleh asam amino tertentu.

Untuk tripsin, asam amino ini adalah arginin dan lisin, untuk kmotripsin mereka adalah tirosin, fenilalanin, triptofan, metionin dan leusin.

Tripsin adalah enzim proteolitik yang paling diskriminatif dalam hal jumlah ikatan kimia yang akan diserang.

Ahli kimia yang tertarik dalam menentukan urutan asam amino dari protein telah memanfaatkan fakta ini.

Tripsin banyak digunakan sebagai reagen untuk pembelahan molekul yang teratur dan tidak ambigu.

Enzim yang mengaktifkan tripsin dapat, pada gilirannya, memecah protein makanan dan memecahnya menjadi apa yang disebut oligopeptida.

Ini dapat lebih mudah diserap di usus kecil dan diangkut melalui sirkulasi ke berbagai tempat di tubuh.

Tubuh membutuhkan komponen protein untuk membuat protein sendiri.

Ini digunakan, misalnya, untuk struktur tubuh dalam bentuk kulit, jaringan ikat, otot atau tulang. Tetapi juga sebagai hormon, antibodi untuk sistem kekebalan tubuh atau untuk transportasi oksigen, tubuh membutuhkan protein.

Di laboratorium kultur sel, tripsin digunakan untuk melarutkan sel yang menempel dari bagian bawah pelat kultur atau untuk memisahkan sel.

Selama sel tidak diperlakukan dengan tripsin terlalu lama, mereka tidak akan rusak dan hanya protein ekstraseluler yang akan membelah.

Selain tugas utama pencernaan, tripsin juga dapat mengurangi rasa sakit yang terjadi, misalnya dalam konteks artritis.

Selain itu, ia berperan dalam degradasi berbagai kompleks pada penyakit autoimun dan dapat mencegah agregasi platelet yang berlebihan. Yang terakhir terjadi karena tripsin mengaktifkan enzim lain, seperti plasmin, yang pada gilirannya melarutkan fibrin dan melarutkan jaringan platelet kohesif.

Enzim tripsin memiliki banyak kegunaan karena mudah dimurnikan dalam jumlah banyak. Enzim tripsin sering digunakan dalam pengaturan penelitian untuk mencerna protein dan kemudian mengidentifikasi peptida yang dihasilkan menggunakan spektrometri massa. Enzim tripsin memiliki banyak manfaat dalam bidang medis seperti melarutkan bekuan darah dan mengobati peradangan. Fungsi enzim tripsin lainnya termasuk penggunaannya dalam pra-pencernaan makanan bayi, sidik jari dan pekerjaan sekuensing, dan pemantauan lingkungan.

Enzim tripsin berfungsi untuk mencerna protein menjadi polipeptida menggunakan reaksi hidrolisis. Mekanisme ini adalah mekanisme katalitik umum yang digunakan semua protease Serin. Situs aktif di mana mekanisme ini terjadi di Enzim tripsin terdiri dari tiga asam amino dan disebut triad katalitik. Tiga residu katalitik adalah Serine 195, Histidine 57, dan Aspartate 102.

Dalam duodenum, fungsi enzim tripsin adalah mengubah protein menjadi peptida yang lebih kecil. Secara sederhana, Enzim tripsin memecah ikatan peptida menjadi peptida yang lebih kecil. Produk peptida ini selanjutnya dihidrolisis menjadi asam amino melalui protease lain, menjadikannya tersedia untuk diserap ke dalam aliran darah. Pencernaan menggunakan enzim tripsim adalah langkah penting dalam penyerapan protein, karena protein umumnya terlalu besar untuk diserap melalui lapisan usus halus.

Enzim tripsin diproduksi sebagai enzim tripsinogen zimogen yang tidak aktif dalam pankreas. Ketika pankreas distimulasi oleh cholecystokinin, pankreas kemudian disekresikan ke dalam bagian pertama dari usus halus (duodenum) melalui saluran pankreas. Setelah di usus halus, enzim enteropeptidase mengaktifkan enzim tripsin ogen menjadi enzim tripsin oleh pembelahan proteolitik.

Sifat Enzim tripsin

Enzim tripsin manusia memiliki suhu operasi optimal sekitar 37 ° C. Sebaliknya, Ikan cod Atlantik memiliki beberapa jenis enzim tripsin untuk ikan poikilotherm untuk bertahan hidup pada suhu tubuh yang berbeda. Enzim tripsin cod mencakup enzim tripsin I dengan rentang aktivitas 4 hingga 65 ° C (40 hingga 150 ° F) dan aktivitas maksimal pada 55 ° C (130 ° F), serta enzim tripsin Y dengan kisaran 2 hingga 30 ° C ( 36 hingga 86 ° F) dan aktivitas maksimal pada 21 ° C (70 ° F). [12]

Sebagai protein, enzim tripsin memiliki berbagai bobot molekul tergantung pada sumbernya. Misalnya, berat molekul 23,3 kDa dilaporkan untuk enzim tripsin dari sumber sapi dan babi.

Aktivitas enzim tripsin tidak dipengaruhi oleh inhibitor enzim tosyl phenylalanyl chloromethyl keton, TPCK, yang menonaktifkan chymoenzim tripsin . Ini penting karena, dalam beberapa aplikasi, seperti spektrometri massa, kekhususan pembelahan adalah penting.

Signifikansi klinis

Aktivasi enzim tripsin dari pembelahan proteolitik enzim tripsin ogen di pankreas dapat menyebabkan serangkaian peristiwa yang menyebabkan pencernaan diri pankreas, yang mengakibatkan pankreatitis. Salah satu konsekuensi dari penyakit resesif fibrosis kistik autosomal adalah defisiensi pengangkutan enzim tripsin dan enzim pencernaan lainnya dari pankreas. Hal ini menyebabkan gangguan yang disebut meconium ileus, yang melibatkan penyumbatan usus (ileus) karena meconium yang terlalu tebal, yang biasanya dipecah oleh enzim tripsin dan protease lainnya, kemudian dikeluarkan dalam feses.

Kegunaan Enzim tripsin

Enzim tripsin tersedia dalam jumlah tinggi dalam pankreas, dan dapat dimurnikan dengan mudah. Oleh karena itu, telah digunakan secara luas dalam berbagai proses bioteknologi.

Di laboratorium kultur jaringan, enzim tripsin digunakan untuk membangkitkan kembali sel-sel yang menempel pada dinding piringan kultur sel selama proses pemanenan sel. Beberapa jenis sel menempel pada sisi dan dasar piringan ketika dibudidayakan secara in vitro. Enzim tripsin digunakan untuk membelah protein yang memegang sel-sel yang dikultur ke piring, sehingga sel-sel dapat dikeluarkan dari piring.

Enzim tripsin juga dapat digunakan untuk memisahkan sel yang dibedah (misalnya, sebelum memperbaiki dan menyortir sel).

Enzim tripsin dapat digunakan untuk memecah kasein dalam ASI. Jika enzim tripsin ditambahkan ke larutan susu bubuk, pemecahan kasein menyebabkan susu menjadi tembus. Laju reaksi dapat diukur dengan menggunakan jumlah waktu yang diperlukan agar susu berubah tembus.

Enzim tripsin umumnya digunakan dalam penelitian biologi selama percobaan proteomik untuk mencerna protein menjadi peptida untuk analisis spektrometri massa, mis. pencernaan dalam gel. Enzim tripsin sangat cocok untuk ini, karena memiliki kekhususan yang sangat jelas, karena menghidrolisis hanya ikatan peptida di mana gugus karbonil disumbangkan baik oleh residu arginin atau lisin.

Enzim tripsin juga dapat digunakan untuk melarutkan bekuan darah dalam bentuk mikroba dan mengobati peradangan dalam bentuk pankreasnya.

Dalam makanan

Sediaan protease komersial biasanya terdiri dari campuran berbagai enzim protease yang sering termasuk enzim tripsin . Persiapan ini banyak digunakan dalam pengolahan makanan:

  • sebagai enzim memanggang untuk meningkatkan kemampuan kerja adonan
  • dalam ekstraksi bumbu dan perasa dari protein nabati atau hewani dan dalam pembuatan saus
  • untuk mengontrol pembentukan aroma dalam produk keju dan susu
  • untuk meningkatkan tekstur produk ikan
  • untuk melunakkan daging
  • dalam produksi makanan Hipoalergenik di mana protease memecah protein alergenik spesifik menjadi peptida non-alergi, misalnya, protease digunakan untuk memproduksi makanan bayi Hipoalergenik dari susu sapi, sehingga mengurangi risiko bayi mengembangkan alergi susu.

Pencernaan Protein

Enzim tripsin adalah enzim yang disekresikan ke usus halus Anda saat makan untuk pencerna protein yang ada dalam getah pankreas. Pankreas mengeluarkan enzim tripsin sebagai proenzim tidak aktif yang disebut enzim tripsinogen. Begitu berada di usus, suatu enzim yang disebut enteropeptidase, yang disekresikan dari sel-sel usus, memotong sebagian kecil enzim tripsinogen untuk menghasilkan enzim enzim tripsin aktif.

Enzim tripsin yang teraktivasi, pada gilirannya, membantu memecah protein dalam makanan. Ini juga mengaktifkan molekul enzim tripsinogen lainnya, serta enzim pencernaan protein lainnya yang disekresikan sebagai proenzim dengan getah pankreas. Karena itu, enzim tripsin sangat penting untuk fungsi normal proses pencernaan yang mengubah protein makanan menjadi asam amino untuk penyerapan.

Apa itu Tripsinogen

Tripsin adalah enzim yang cenderung membelah protein lain. Karena itu, sangat penting bahwa fungsi ini tidak berpengaruh di tempat pembuatan, yaitu di pankreas.

Untuk menghindarinya, tripsin diproduksi dalam prekursor yang tidak aktif. Prekursor ini juga disebut proenzim dan dalam kasus trypsin itu adalah trypsinogen.

Selama pencernaan, prekursor tripsinogen yang tidak aktif dilepaskan dari pankreas dan diaktifkan di usus halus.

Ini dilakukan oleh enzim lain yang disebut entereopeptidase. Dalam prosesnya, bagian dari tripsinogen terpisah, menghasilkan bentuk aktif tripsin.

Dalam diagnosis beberapa penyakit, seperti cystic fibrosis, penting untuk mengukur kadar trypsin dalam tubuh manusia.

Untuk tujuan ini, jumlah tripsinogen dalam tubuh dapat ditentukan, karena ini terkait langsung dengan jumlah tripsin yang tersedia.

Apa itu Antitripsin

Antitripsin adalah protease inhibitor. Ini berarti bahwa antitripsin dapat mencegah tripsin dari memenuhi misinya dan membagi protein.

Antitripsin umumnya dikenal sebagai alfa-1-antitripsin, karena dapat dideteksi dalam metode pendeteksian (protein elektroforesis) dalam fraksi alfa-1.

Ini terjadi terutama di hati dan penting dalam mencegah peradangan berlebihan di tubuh dengan menghambat berbagai enzim, seperti tripsin, plasmin.

Dalam kasus defisiensi, ada kerusakan serius pada hati tetapi juga pada paru-paru.

Penghambat tripsin

Penghambat tripsin adalah peptida yang mencegah atau mungkin membatasi tripsin di usus.

Jika tripsin diblokir, ia tidak dapat melakukan tugasnya sebagai penggerak enzim pencernaan lain di usus.

Penghambat tripsin ditemukan dalam berbagai makanan.

Perwakilan yang dikenal adalah kedelai yang mengandung inhibitor tripsin mentah.

Konsumsi kedelai mentah karenanya dapat digunakan untuk gangguan pencernaan protein saat tiba di usus.

Untuk menghindari hal ini, kacang kedelai harus direbus sebelum dikonsumsi, karena ini akan menonaktifkan inhibitor tripsin.

Untuk bungkil kedelai, Anda harus memastikan bahwa ia mengalami proses pemanggangan, karena juga menghilangkan inhibitor trypsin. Kalau tidak, masalah pencernaan bisa terjadi.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *