카이모트립신

3. 작용 기전 및 반응 속도

• His57 잔기의 이미다졸 고리가 일반 염기로 작용하여 Ser195 잔기의 하이드록실기로부터 양성자를 제거한다. 이 과정은 Asp102 잔기와의 수소 결합을 통해 안정화되며, His57의 염기성을 높여준다.
• 양성자를 잃은 Ser195의 산소 원자는 강력한 친핵체가 되어 기질 단백질의 펩타이드 결합에 있는 카보닐기의 탄소 원자를 공격한다.
• 이 공격으로 인해 불안정한 사면체 형태의 반응 중간체가 형성된다. 이 중간체의 음전하를 띤 산소 원자(옥시아니온)는 활성 부위 내의 '옥시아니온 홀'이라는 구조에 의해 안정화된다. 옥시아니온 홀은 주사슬 아마이드의 수소 원자들과의 수소 결합을 통해 중간체를 안정시킨다.
• 사면체 중간체는 불안정하여 곧 분해되면서 펩타이드 결합이 끊어진다. 이때 생성물의 일부(새로운 N 말단을 가진 펩타이드 조각)는 떨어져 나가고, 나머지 부분(아실기)은 Ser195 잔기에 공유 결합으로 연결된 '아실-효소 중간체'를 형성한다.

• 물 분자가 활성 부위로 들어온다.
• His57 잔기가 다시 일반 염기로 작용하여 물 분자로부터 양성자를 제거하고, 물 분자를 활성화시켜 친핵성을 높인다.
• 활성화된 물 분자(하이드록사이드 이온)가 아실-효소 중간체의 카보닐 탄소를 공격하여 두 번째 사면체 중간체를 형성한다. 이 중간체 역시 옥시아니온 홀에 의해 안정화된다.
• 두 번째 사면체 중간체가 분해되면서 Ser195와 아실기 사이의 결합이 끊어진다. 이로써 반응 생성물의 나머지 부분(새로운 C 말단을 가진 펩타이드 조각)이 방출되고, Ser195의 하이드록실기는 원래 상태로 돌아가 효소가 재생된다.^[11]

4. 의학적 이용

카이모트립신은 백내장 수술 중에 사용되어 왔다.^[9] 이 약은 Zolyse라는 상표명으로 판매되었다.^[10]

5. 동종 효소

참조

_[1] 논문 Chymotrypsinogen: 2.5-angstrom crystal structure, comparison with alpha-chymotrypsin, and implications for zymogen activation 1970-04
_[2] 서적 Chymotrypsinogens — chymotrypsins
_[3] 간행물 Chapter 33 - Evaluation of exocrine pancreatic function https://www.scienced[...] Academic Press 2020-01-01
_[4] 논문 Chymotrypsin: molecular and catalytic properties 1986-12
_[5] 논문 Mapping the active site of papain with the aid of peptide substrates and inhibitors 1970-02
_[6] 서적 Fundamentals of Enzymology EDTECH 2019
_[7] 논문 Mechanism of the -Chymotrypsin-Catalyzed Hydrolysis of Amides. pH Dependence of kc and Km. 1971
_[8] 논문 Concerning a reported change in rate-determining step in chymotrypsin catalysis 1973
_[9] 논문 Chymotrypsin in cataract surgery 1960-04
_[10] 웹사이트 Final List of Withdrawn Applications for Biological Products That Were Removed From the Orange Book on 3-23-20 {{!}} FDA https://www.fda.gov/[...] 2024-04-05
_[11] 서적 Protein Structure and Function "[[オックスフォード大学出版局]]"
_[12] 논문 Chymotrypsinogen: 2.5-angstrom crystal structure, comparison with alpha-chymotrypsin, and implications for zymogen activation 1970-04
_[13] 문서 (우리말샘) 카이모트립신 등
_[14] 서적 Chymotrypsinogens — chymotrypsins
_[15] 논문 Chymotrypsin: molecular and catalytic properties 1986-12
_[16] 논문 Mapping the active site of papain with the aid of peptide substrates and inhibitors 1970-02