Quimotripsina

A quimotripsina é uma protease, uma enzima digestiva que catalisa a hidrólise de ligações peptídicas. Essa protease é específica para quebrar ligações adjacentes a resíduos de aminoácidos aromáticos. Ela é  formada por três cadeias de polipeptídeos ligados entre si por ligações de dissulfeto. A quimiotripsina cliva ligações entre aminoácidos desde que a extremidade C do polipeptídio seja um aminoácido aromático (triptofano, fenilanina e tirosina).

Esta protease aumenta a velocidade de hidrólise da ligação peptídica de um fator de pelo menos 109. A enzima não catalisa o ataque direto da água sobre a ligação peptídica. Em contrapartida, ocorre a formação de um intermediário covalente transiente, a acil-enzima. Sendo assim, essa reação possui duas fases principais:

  • Fase da acilação: a ligação pepitídica é quebrada e uma ligação éster é formada entre o carbono de carbonila e a enzima.
  • Fase de desacilação: a ligação éster é hidrolisada e a enzima não-acilada é regenerada.

Na fase de acilação o núcleofilo é o oxigênio da Ser195. Geralmente, a hidroxila da serina está protonada em pH neutro, mas a Ser195 está ligada por ponte de hidrogênio à His57, que por sua vez se liga ao Asp102. Esses três aminoácidos são denominados tríade catalítica. Quando o oxigênio do Ser195 ataca o carbono da carbonila da ligação pepitídica, a His57, que está ligada por meio de pontes de hidrogênio, funciona como uma base geral retirando o próton da serina, enquanto o Asp102, carregado negativamente, estabiliza a carga positiva que se forma no resíduo His. Esse acontecimento previne a formação de uma carga positiva extremamente instável na hidroxila da Ser195, tornando-a muito mais nucleofílica. A His57 também pode atuar como um doador de prótons e protonar o grupo amino na porção do substrato que foi deslocada. Um conjunto similar de transferência de prótons ocorre no passo da desacilação.

Enquanto ocorre o ataque ao grupo carbonila do substrato pelo Ser195, há a formação de um intermediário de vida muito curta, no qual o oxigênio da carbonila incorpora uma carga negativa. Essa carga forma-se dentro de uma cavidade na enzima, denominada de fenda de oxiânion, e estabilizada por pontes de hidrogênio proporcionadas pelos nitrogênios dos grupos amida de duas ligações peptídicas do esqueleto de quimiotripsina. Uma dessas pontes de hidrogênio ocorre apenas nesse intermediário e nos estados de transição de sua formação e quebra, diminuindo assim a energia necessária para atingir esses estados.

Fontes:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Quimotripsina
Lehninger Princípios da Bioquímica – David L. Nelson, Michel M. Cox. 3 edição, 2002.

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