De ce are pepsina o sarcină negativă la un pH foarte scăzut? An Analysis of Conserved Charged Residues in Aspartic Proteinases

Abstract

Pepsina are mai multe proprietăți care sunt net diferite de cele comune altor proteine. Ea are un pH optim foarte scăzut pentru hidroliza diferitelor substraturi și o activitate ridicată la pH 2. Acest lucru implică o structură terțiară foarte stabilă în condițiile în care multe proteine sunt complet denaturate. Aceste proprietăți ale pepsinei sunt esențiale pentru funcția sa fiziologică care are loc în condițiile de aciditate extremă din lumenul gastric. Acolo, nucleele hidrofobe desfășurate ale proteinelor care urmează să fie scindate sunt expuse la primul atac hidrolitic al pepsinei. O altă proprietate foarte specifică a pepsinei este punctul său izoelectric extrem de scăzut. Aceasta are o sarcină negativă netă în gama de valori scăzute ale pH-ului, inclusiv pH-ul optim pentru activitatea catalitică. Proteinele care urmează să fie scindate au o sarcină pozitivă netă în acest interval de pH. Aceste caracteristici moleculare ale pepsinei sunt strâns interdependente, deoarece toate acestea sunt consecința aranjamentelor specifice și a interacțiunii grupurilor încărcate în pliul tridimensional al enzimei. Datele privind structura rafinată a pepsinei porcine A la o rezoluție de 1,8 Å (Sielecki et al., 1990) au indicat o explicație pentru acestea. Pepsina porcină a fost, de asemenea, rafinată la o rezoluție de 2,3 Å în forma cristalină monoclinică de Abad-Zapatero et al. (1990) și în forma cristalină hexagonală de Cooper et al. (1990).

.