A **quimotripsina** é un encima dixestivo de orixe pancreática, que actúa no duodeno, onde realiza a dixestión proteolítica das proteínas e polipéptidos. A quimotripsina orixínase a partir dun precursor ou cimóxeno inactivo chamado **quimotripsinóxeno**. A quimotripsina actívase en presenza de tripsina, outro encima dixestivo. A quimotripsina cliva (corta) preferentemente enlaces peptídicos nos que o lado carboxilo do enlace (a posición P1) é unha tirosina, triptófano, ou fenilalanina. Estes aminoácidos conteñen un anel aromático na súa cadea lateral que cabe nun peto (*pocket*) hidrofóbico (a posición S1) do encima. A hidrofobicidade e forma complementaria entre a cadea lateral P1 do péptido substrato e a cavidade de unión S1 do encima explican a especificidade de substrato deste encima. A quimotripsina tamén hidroliza outros enlaces peptídicos (amida) en péptidos en menor proporción, especialmente os que conteñen leucina e metionina na posición P1.

O seu nome contén a raíz "quimo" procedente do grego "χυμός" - *khymos*, "zume", e non debe trabucarse con "quimio" (relativo á química). O quimo é o líquido pastoso parcialmente dixerido que o estómago verte o duodeno, que se mesturará cos zumes pancreático e intestinal para completar a dixestión. No quimo pode atoparse a quimotripsina, entre outros encimas.

O quimotripsinóxeno
-------------------

A quimotripsina sintetízase no páncreas en forma dun precursor (cimóxeno) chamado **quimotripsinóxeno**, que é encimaticamente inactivo. O quimitripsinóxeno está formado por unha soa cadea polipeptídica de 245 aminoácidos. Sintetízano as células acinares do páncreas e almacénase en gránulos (vesículas rodeadas de membrana) na parte apical da célula. A célula é despois estimulada por sinais hormonais ou nerviosas a expulsar o contido dos gránulos nos ductos da glándula, desde onde se verterán no duodeno.

### Activación do quimotripsinóxeno

O quimotripsinóxeno debe estar inactivo ata que chegue ao duodeno. Isto impide posibles danos no páncreas e outros órganos. No duodeno é activado por outro encima dixestivo chamado tripsina. A tripsina cliva o quimotripsinóxeno no enlace peptídico da arxinina e isoleucina. Isto crea dúas moléculas de π-quimotripsina, que permanecen unidas por enlaces disulfuro (S-S). Despois, unha π-quimotripsina actúa sobre a outra rompendo o enlace peptídico da leucina e serina, eliminando dous pequenos péptidos nunha *trans*-proteólise. Esta reacción orixina a α-quimotripsina activa final, que consta de tres polipéptidos unidos por enlaces disulfuro.

Acción e cinética da quimotripsina
----------------------------------

*In vivo*, a quimotripsina é un encima proteolítico (unha serina protease) que actúa nos aparatos dixestivos de moitos organismos. Facilita a clivaxe de enlaces peptídicos por hidrólise, que, malia ser termodinamicamente favorable, ocorre a unha velocidade extremadamente lenta se non está presente o catalizador. Os principais substratos da quimotripsina son o triptófano, a tirosina, a fenilalanina, a leucina, e a metionina, que son clivados no seu carboxilo terminal. Como moitas proteases, a quimotripsina hidroliza enlaces peptídicos (amida) *in vitro*, o que permite que se poidan usar análogos do substrato como a N-acetil-L-fenilalanina p-nitrofenil amida para facer ensaios de encimas.

Mecanismo da clivaxe de enlaces peptídicos da &alfa;-quimotripsina.
A quimotripsina cliva enlaces peptídicos atacando o grupo carbonilo non reactivo cun poderoso nucleófilo, o residuo serina 195 localizado no sitio activo do encima, o cal se une de forma breve ao substrato covalentemente, formando un intermediato encima-substrato. Este residuo de serina, xunto coa histidina 57 e o ácido aspártico 102, constitúe a tríade catalítica do sitio activo.

Estes descubrimentos fixéronse con ensaios de inhibición e o estudo da cinética da clivaxe dos devanditos substratos, aproveitando o feito de que o intermediato encima-substrato *p*-nitrofenolato ten unha cor amarela, o que permite medir a súa concentración cuantificando a absorbancia de luz a 410 nm.

Encontrouse que a reacción da quimotripsina co seu substrato ten lugar en dúas fases, unha fase inicial "explosiva" ao principio da reacción e unha fase estacionaria que segue a cinética de Michaelis-Menten. Isto chámase tamén mecanismo "ping-pong". O modo de acción da quimotripsina explica como a hidrólise ten lugar en dous pasos. Primeiro, a acilación do substrato para formar un intermediato acil-encima e despois a desacilación para que o encima volva ao seu estado orixinal. Isto ocorre por medio da acción concertada dos tres residuos de aminoácidos na tríade catalítica. Un enlace de hidróxeno do aspartato co hidróxeno N-δ da histidina, incrementa o pKa do seu nitróxeno ε e así fai posible que desprotone a serina. Esta desprotonación é a que permite que a cadea lateral da serina actúe como nucleófilo e se una ao carbono carbonílico deficiente en electróns da cadea principal da proteína. A ionización do oxíxeno do carbonilo está estabilizada pola formación de dous enlaces de hidróxeno con N-hidróxenos adxacentes da cadea principal. Isto ocorre no "burato de oxianión" do encima. Isto causa a formación dun aduto tetrahédrico e a rotura do enlace peptídico. Fórmase un intermediato acil-encima, unido á serina, e o acabado de formar amino terminal da proteína clivada pode disociarse. No segundo paso da reacción, unha molécula de auga é activada pola histidina básica, e actúa como un nucleófilo. O oxíxeno da auga ataca o carbono carbonílico do grupo acilo unido á serina, o que dá como resultado a formación dun segundo aduto tetraédrico, a rexeneración do grupo OH da serina, e a liberación dun protón, xunto co fragmento da proteína co novo carboxilo terminal recentemente formado.

Isoencimas
----------

Os isoencimas da quimotripsina son:

|  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 

|
|  |
| Quimotripsinóxeno B1 |
| **Identificadores** |
| Símbolo | CTRB1 |
| Entrez | 1504 |
| HUGO | 2521 |
| OMIM | 118890 |
| RefSeq | NM\_001906 |
| UniProt | P17538 |
| **Outros datos** |
| Número EC | 3.3.21.1 |
| Locus | Cr. 16 *q23.1* |

 | 

|
|  |
| Quimotripsinóxeno B2 |
| **Identificadores** |
| Símbolo | CTRB2 |
| Entrez | 440387 |
| HUGO | 2522 |
| RefSeq | NM\_001025200 |
| UniProt | Q6GPI1 |
| **Outros datos** |
| Número EC | 3.3.21.1 |

 | 

|
|  |
| Quimotripsina C (caldecrina) |
| **Identificadores** |
| Símbolo | CTRC |
| Entrez | 11330 |
| HUGO | 2523 |
| OMIM | 601405 |
| RefSeq | NM\_007272 |
| UniProt | Q99895 |
| **Outros datos** |
| Número EC | 3.3.21.2 |
| Locus | Cr. 1 *p36.21* |

 |

Notas
-----

1. ↑  PDB|1CHG; Freer ST, Kraut J, Robertus JD, Wright HT, Xuong NH (1970). "Chymotrypsinogen: 2.5-angstrom crystal structure, comparison with alpha-chymotrypsin, and implications for zymogen activation". *Biochemistry* **9** (9): 1997–2009. PMID 5442169. doi:10.1021/bi00811a022.
2. ↑  Wilcox PE (1970). "Chymotrypsinogens — chymotrypsins". *Methods in Enzymology*. Methods in Enzymology **19**: 64–108. ISBN 978-0-12-181881-4. doi:10.1016/0076-6879(70)19007-0.
3. ↑  Appel W (1986). "Chymotrypsin: molecular and catalytic properties". *Clin. Biochem.* **19** (6): 317–22. PMID 3555886. doi:10.1016/S0009-9120(86)80002-9.
4. ↑  Berger A, Schechter I (1970). "Mapping the active site of papain with the aid of peptide substrates and inhibitors". *Philos. Trans. R. Soc. Lond. B, Biol. Sci.* **257** (813): 249–64. PMID 4399049. doi:10.1098/rstb.1970.0024.
5. ↑  Chyme, Online Etymology Dictionary
6. ↑  χυμός, Henry George Liddell, Robert Scott, *A Greek-English Lexicon*, on Perseus Digital Library
7. ↑  chyme, Merriam-Webster Online Dictionary
8. ↑  Schwert G.W, Proteolytic Enzymes. Annual Review of Biochemistry. [online] 1955, 10.1146/annurev.bi.24.070155.000503  (accessed Oct 10, 2012)
9. ↑  Berg.M.J.Tymoczko.L.J.Stryer.L. Gatto Jr. J.G. *Biochemistry*, 7th Ed.; Freeman: New York, 2012.
10. ↑  Dryer.J.W.Neurath.H. *The Activation of Chemotyrpsinogen: ISOLATION AND IDENTIFICATION OF A PEPTIDE LIBERATED DURING ACTIVATION*  Department of Biochemistry, University of Washington [1955] [accessed Oct. 10, 2012]
11. 1 2  Petsko, Gregory; Ringe, Dagmar (2009). *Protein Structure and Function*. Oxford: Oxford University Press. pp. 78–79. ISBN 978-0-19-955684-7.

Véxase tamén
------------

### Bibliografía

* Stryer L, Berg JM, Tymoczko JL (2002). *Biochemistry*. San Francisco: W.H. Freeman. ISBN 0-7167-4684-0.
* Grisham CM, Reginald H (2005). *Biochemistry*. Australia: Thomson Brooks/Cole. ISBN 0-534-49033-6.

### Ligazóns externas

* Base de datos en liña MEROPS para as peptidases e os seus inhibidores: S01.001
* MeshName - Chymotrypsin

|  |  |
| --- | --- |
| Control de autoridades | 
* Wd: Q383836
* BNCF: 26056
* BRE: 4666316
* EBID: ID
* LCCN: sh85025904
* MAG: 2778401398

 |

|  |  |
| --- | --- |
| Identificadores | 
* ATC: S01KX01
* CAS: 9004-07-3
* DrugBank: 09375
* DTXSID: DTXSID901010867
* EC: 3.4.21.1
* ECHA: 100.029.689
* MeSH: D002918
* MeSH: D08.811.277.656.300.760.176
* UMLS: C0008742
* UNII: BVS505O332

 |