Kimotripsin (EC3.4.21.1, kimotripsin A dan B, alfa-kimar oft, avazim, kimar, kimotes, enzeon, kuimar, kuimotrase, alfa-kimar, alfa-kimotripsin A, alfa-kimotripsin) adalah komponen enzim pencernaan dari sari pankreas yang bekerja di duodenum, di mana ia melakukan proteolisis, yaitu pemecahan protein dan polipeptida.[2] Kimotripsin lebih memilih untuk memecah ikatan amida peptida di mana rantai samping asam amino N-terminus terhadap ikatan amida yang dapat dipecah (posisi P1) adalah asam amino hidrofobik besar (tirosin, triptofan, dan fenilalanina).[3]Asam amino ini mengandung cincin aromatik pada rantai sampingnya yang masuk ke dalam kantong hidrofobik (posisi S1) enzim. Enzim ini diaktifkan dengan adanya tripsin. Sifat hidrofobik dan komplementaritas bentuk antara rantai samping substrat peptida P1 dan rongga pengikatan enzim S1 menjelaskan spesifisitas substrat enzim ini.[4][5] Kimotripsin juga menghidrolisis ikatan amida lainnya dalam peptida dengan laju yang lebih lambat, terutama yang mengandung leusin pada posisi P1.[3]
Secara struktural, ini merupakan struktur arketipe untuk superfamilinya, yakni klan protease PA.
Aktivasi
Kimotripsin disintesis di pankreas. Prekursornya adalah kimotripsinogen. Tripsin mengaktifkan kimotripsinogen dengan memutus ikatan peptida pada posisi Arg15 – Ile16 dan menghasilkan π-kimotripsin. Selanjutnya, gugus amina (-NH3+) dari residu Ile16 berinteraksi dengan rantai samping Asp194, menghasilkan "lubang oksianion" dan "kantong S1" hidrofobik. Selain itu, kimotripsin menginduksi aktivasinya sendiri dengan membelah pada posisi 14–15, 146–147, dan 148–149, menghasilkan α-kimotripsin (yang lebih aktif dan stabil daripada π-kimotripsin).[6] Molekul yang dihasilkan adalah molekul tiga polipeptida yang saling terhubung melalui ikatan disulfida.
Mekanisme aksi dan kinetika
Artikel ini kekurangan informasi protein spesifik mana yang menjadi dasar penomoran residu ini (gunakan hatnote). Tolong kembangkan artikel dengan melengkapi informasi yang relevan. Rincian lebih lanjut mungkin tersedia di halaman pembicaraan.(Maret 2026)
Mekanisme molekuler hidrolisis ikatan peptida yang dikatalisis oleh kimotripsin. Salah satu aspek kuncinya adalah intermediet tetrahedral Tet 1.
Secara in vivo, kimotripsin adalah enzim proteolitik (protease serina) yang bekerja dalam sistem pencernaan banyak organisme. Enzim ini memfasilitasi pemutusan ikatan peptida melalui reaksi hidrolisis, yang meskipun secara termodinamis menguntungkan, terjadi sangat lambat tanpa adanya katalis. Substrat utama kimotripsin adalah ikatan peptida di mana asam amino N-terminus pada ikatan tersebut adalah triptofan, tirosin, fenilalanina, atau leusin. Seperti banyak protease, kimotripsin juga menghidrolisis ikatan amida secara in vitro, suatu keunggulan yang memungkinkan penggunaan analog substrat seperti N-asetil-L-fenilalanina p-nitrofenil amida untuk pengujian enzim.
Kimotripsin memecah ikatan peptida dengan menyerang gugus karbonil yang tidak reaktif dengan nukleofil kuat, residu serina 195 yang terletak di situs aktif enzim, yang secara singkat berikatan kovalen dengan substrat, membentuk intermediet enzim-substrat. Bersama dengan histidina 57 dan asam aspartat 102, residu serina ini membentuk triad katalitik situs aktif. Temuan ini bergantung pada uji penghambatan dan studi kinetika pemecahan substrat yang disebutkan di atas, dengan memanfaatkan fakta bahwa intermediet enzim-substrat p-nitrofenolat memiliki warna kuning, sehingga memungkinkan pengukuran konsentrasinya dengan mengukur absorbansi cahaya pada 410 nm.
Katalisis kimotripsin terhadap hidrolisis substrat protein (berwarna merah) dilakukan dalam dua langkah. Pertama, nukleofilisitas Ser-195 ditingkatkan oleh katalisis basa umum di mana proton dari gugus hidroksil serin ditransfer ke gugus imidazol His-57 selama serangannya pada karbonil karbon yang kekurangan elektron dari rantai utama protein-substrat (langkah k1). Hal ini terjadi melalui aksi bersama dari tiga residu asam amino dalam triad katalitik. Penumpukan muatan negatif pada intermediet tetrahedral yang dihasilkan distabilkan di lubang oksianion situs aktif enzim, dengan pembentukan dua ikatan hidrogen ke hidrogen amida rantai utama yang berdekatan.
Gugus imidazolium His-57 yang terbentuk pada langkah k1 merupakan katalis asam umum untuk reaksi k-1. Namun, bukti untuk katalisis asam umum serupa dari reaksi k2 (Tet2)[7] telah dibantah;[8] tampaknya air menyediakan proton ke gugus amina yang lepas.
Penguraian Tet1 (melalui k3) menghasilkan enzim asil, yang dihidrolisis dengan His-57 bertindak sebagai basa umum (kH2O) dalam pembentukan perantara tetrahedral, yang terurai untuk meregenerasi gugus hidroksil serina, serta fragmen protein dengan ujung karboksil yang baru terbentuk.
Kegunaan
Medis
Kimotripsin telah digunakan selama bedah katarak.[9] Dipasarkan dengan merek Zolyse.[10]
↑Phillips, Jo (2019). Fundamentals of Enzymology. EDTECH. hlm.117. ISBN9781839471605.
↑Fersht, A.R.; Requena, Y. (1971). "Mechanism of the -Chymotrypsin-Catalyzed Hydrolysis of Amides. pH Dependence of kc and Km". J. Am. Chem. Soc. 93 (25): 7079–87. doi:10.1021/ja00754a066. PMID5133099.
