zum Directory-modus

Chymotrypsin

Struktur von Chymotrypsin

Durch hydrolytische Spaltung der enzymatisch inaktiven Vorstufe Chymotrypsinogen und der unstabilen, aber aktiven Vorstufe π-Chymotrypsin entsteht das aktive α-Chymotrypsin. α-Chymotrypsin besteht aus drei Polypeptidketten.

Abb.1
Hinweis
Die Steuerung der Animationen erfolgt über die markierten Stellen im Text.
Mouse
Abb.2
3D-Modell von α-Chymotrypsin

Die drei Polypeptidketten sind durch Disulfid-Brücken verbunden. Die Struktur des Moleküls besteht aus mehreren antiparallelen β-Faltblatt-Regionen und einigen Helix-Anteilen. Geladene Gruppen liegen auf der Oberfläche des Moleküls. Ausnahme: drei geladene Reste, die bei der Katalyse eine entscheidende Rolle spielen und direkt an der Spaltung der Peptidbindung des Substrates beteiligt sind. Diese drei Reste sind Asp102, His57 und Ser195.

Aktivierung von Chymotrypsin und Entstehung der Substrat-Bindungsstelle

Die Aktivierung von π-Chymotrypsin bzw. α-Chymotrypsin entsteht dadurch, dass das endständige Ile16 sich ins Innere des Chymotrypsin-Moleküls dreht und dadurch seine α-NH2 -Gruppe mit der Carboxy-Gruppe von Asp194 elektrostatische Wechselwirkungen eingehen kann (hier klicken). Es erfolgt eine Protonierung der α-NH2-Gruppe von Ile16, die die aktive Form des α-Chymotrypsins stabilisiert. Durch diese elektrostatischen Wechselwirkungen verlagert sich Met192 an die Oberfläche des Moleküls und Gly187 und Gly193 werden stärker gestreckt. Dadurch entsteht eine Seite der Substrat-Bindungstasche, die sich von Ser189 bis Met192 erstreckt. Durch die Streckung der Substrat-Bindungstasche wird auch das gebundene Substrat stärker gestreckt.

Die Substrat-Bindungstasche hat also im inaktiven Vorläufermolekül Chymotrypsinogen eine andere Konformation, wohingegen der Rest des Moleküls weitgehend unverändert bleibt; das Anschalten der Enzymaktivität kann also durch relativ diskrete Konformationsänderungen erfolgen.

Vergleich der Konformation der Bindungspartner bei der Substratbindung

Seite 3 von 6