Miért van a pepszinnek negatív töltése nagyon alacsony pH-n? An Analysis of Conserved Charged Residues in Aspartic Proteinases

Abstract

A pepszin számos olyan tulajdonsággal rendelkezik, amelyek jelentősen eltérnek más fehérjékre jellemző tulajdonságoktól. Nagyon alacsony pH-optimummal rendelkezik a különböző szubsztrátok hidrolíziséhez, és magas aktivitással rendelkezik pH 2-n. Ez nagyon stabil tercier szerkezetet feltételez olyan körülmények között, amikor sok fehérje teljesen denaturálódik. A pepszinnek ezek a tulajdonságai kritikusak fiziológiai funkciója szempontjából, amely a gyomor lumenének extrém savas körülményei között zajlik. Ott a hasítandó fehérjék kibontott hidrofób magja a pepszin első hidrolitikus támadásának van kitéve. A pepszin másik nagyon specifikus tulajdonsága a rendkívül alacsony izoelektromos pontja. Az alacsony pH-értékek tartományában, beleértve a katalitikus aktivitáshoz optimális pH-t is, nettó negatív töltéssel rendelkezik. A hasítandó fehérjék nettó pozitív töltéssel rendelkeznek ebben a pH-tartományban. A pepszin e molekuláris jellemzői szorosan összefüggnek egymással, mivel mindegyikük az enzim háromdimenziós hajtásában lévő töltött csoportok sajátos elrendeződésének és kölcsönhatásának következménye. A sertés pepszin A finomított, 1,8 Å felbontású szerkezetére vonatkozó adatok (Sielecki és mtsai., 1990) a magyarázatuk felé mutattak. A sertés pepszin szerkezetét szintén finomították 2,3 Å felbontásban monoklin kristályos formában Abad-Zapatero et al. (1990) és hexagonális kristályos formában Cooper et al. (1990) által.

.