Trypsine
| Trypsine | ||
 Structure cristallographique de la trypsine | ||
| Caractéristiques générales | ||
|---|---|---|
| Symbole | PRSS1, PRSS2, PRSS3 | |
| Synonymes | α-trypsine ; β-trypsine ; cocoonase ; parenzyme ; parenzymol ; tryptar ; trypure ; pseudotrypsine ; tryptase ; tripcellim ; récepteur spermique-hydrolase | |
| Fonction | sérine-protéase | |
| Homo sapiens | ||
| Numéro CAS | 9002-07-7 | |
| Autre symbole | TRY1 | |
| Chromosome et locus | 7q32qter | |
| Poids moléculaire | 62 529 kD (isoforme A) | |
| N° EC | 3.4.21.4 | |
| Entrez | 5644 | |
| HUGO | 9475 | |
| OMIM | 276000 | |
| UniProt | P07477 | |
| RefSeq | NM_002769 | |
| Homo sapiens | ||
| Autre symbole | TRY2 | |
| Chromosome et locus | 7q35 | |
| Poids moléculaire | 28 161 kD (isoforme B) | |
| Entrez | 5645 | |
| HUGO | 9483 | |
| OMIM | 601564 | |
| UniProt | P07478 | |
| RefSeq | NM_002770 | |
| Homo sapiens | ||
| Autre symbole | TRY3 | |
| Chromosome et locus | 9p13 | |
| Poids moléculaire | 26 727 kD (isoforme C) | |
| Entrez | 5646 | |
| HUGO | 9486 | |
| UniProt | P35030 | |
| RefSeq | NM_002771 | |
La trypsine (EC ) est une enzyme digestive du suc pancréatique qui a pour rôle de digérer les protéines.
Synthèse
Elle est synthétisée par le pancréas sous forme de trypsinogène (proenzyme inactive), puis stockée dans les vésicules enzymatiques des cellules acineuses d'où elle est excrétée au moment de la digestion. L'activation du trypsinogène en trypsine est le résultat de l'hydrolyse d'un propeptide sous l'action de l'entérokinase ou par un effet d'autoactivation de la trypsine par elle-même. La cholecystokinine-pancréozymine active la sécrétion des enzymes (donc de la trypsine) dans le suc pancréatique.
Activité enzymatique
La trypsine est une endoprotéase qui hydrolyse les liaisons peptidiques dans lesquelles un acide aminé basique (Lys-|-Xaa ou Arg-|-Xaa) engage sa fonction acide (sauf dans le cas où l'acide aminé suivant (schématisé ici par "Xaa") est une Proline). Elle coupe en C-terminal de ces acides aminés. En d'autres mots, elle transforme les chaînes polypeptides en chaînes protéiques plus courtes pour permettre la digestion. Efficace à pH 7,5 - 8,5, elle est inactivée et digérée en quelques heures à pH neutre (=7) dans l'intestin.
La trypsine participe à l'activation d'autres enzymes comme l'alpha-chymotrypsine par coupure hydrolytique de la chaîne polypeptidique du chymotrypsinogène.
Cette enzyme sert également lors de la 2e semaine du développement embryonnaire humain. Elle est sécrétée par le trophoblaste afin de digérer la zone pellucide entourant le blastocyste. Ce phénomène s'appelle l'éclosion.
Mécanisme
La trypsine appartient à la famille des protéases à sérine dont elle est l'archétype. Ces enzymes sont caractérisées par la présence d'une triade catalytique composée des chaînes latérales de trois acides aminés : une sérine (Ser-195), une histidine (His-57) et un aspartate (Asp-102). Ces résidus sont en interaction et forment un relai de charge qui rend nucléophile la serine du site actif et permet l'attaque du groupement carbonyle de la liaison peptidique hydrolysée.
De plus, la trypsine contient un "trou oxyanion" bordé par les groupements amides du squelette polypeptidique au niveau de la glycine 193 et de la serine 195. Cette cavité accueille l'atome d'oxygène du groupement carbonyle de la liaison peptique clivée et stabilise l'intermédiaire de réaction en favorisant la formation d'une charge négative sur l'oxygène.
La reconnaissance d'un résidu chargé positivement juste en amont du site de coupure est réalisée par le groupement carboxylate (-COO-) de l'aspartate 189 qui est situé au fond de la poche de reconnaissance de la chaîne latérale de l'acide aminé situé juste en amont (coté N-terminal) du site de clivage. L'interaction électrostatique entre la charge positive de l'acide aminé reconnu et la charge négative de l'aspartate est le facteur principal de cette sélectivité.
Pathologies associées
Dans la pancréatite et la mucoviscidose, la trypsine étant mal évacuée, elle est la principale cause de la réaction inflammatoire du pancréas.
Utilisation
La trypsine se retrouve chez la plupart des animaux. Cette enzyme est très utilisée pour des approches de recherche en protéomique, spécialement pour la caractérisation et séquençage de protéines. Elle est ainsi notamment utilisée en spectrométrie de masse pour digérer les protéines avant analyse.
La trypsine est utilisée en culture cellulaire pour détacher des cellules adhérant sur les flasques de culture ou les boîtes de Petri. En effet, la trypsine clive les protéines membranaires d'adhésion, et les cellules se retrouvent alors en suspension. Cette "trypsinisation" est quotidiennement utilisé pour maintenir les cultures cellulaires (en passant à une flasque de culture plus grande ou en multipliant les flasques), pour compter les cellules par cytométrie en flux, ou pour faire d'autres analyses. Ce traitement affecte cependant un peu les cellules (viabilité, marqueurs membranaires), aussi l'action de la trypsine doit-elle être limitée: éliminée par lavage des cellules, elle est aussi inhibée par un ajout de sérum de veau fœtal (protéines en large excès sur les protéines membranaires), ou d'un inhibiteur spécifique[1]. Alternativement, d'autres enzymes sont utilisées[2].
La trypsine est également utilisée en immuno-hématologie pour la recherche des anticorps irréguliers ou encore lors de l'établissement d'un caryotype : par exemple, en hydrolysant les histones, et combinée à la coloration par le Giemsa, elle permet l'apparition de bandes G sur l'ADN et donc l'identification précise des chromosomes. Une anomalie chromosomique peut être ainsi détectée.
Séquence de la trypsine humaine
L'isoforme A contient 304 acides aminés.
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
MCGPDDRCPA RWPGPGRAVK CGKGLAAARP GRVERGGAQR GGAGLELHPL LGGRTWRAAR DADGCEALGT VAVPFDDDDK IVGGYTCEEN SLPYQVSLNS GSHFCGGSLI SEQWVVSAAH
130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240
CYKTRIQVRL GEHNIKVLEG NEQFINAAKI IRHPKYNRDT LDNDIMLIKL SSPAVINARV STISLPTTPP AAGTECLISG WGNTLSFGAD YPDELKCLDA PVLTQAECKA SYPGKITNSM
250 260 270 280 290 300
FCVGFLEGGK DSCQRDSGGP VVCNGQLQGV VSWGHGCAWK NRPGVYTKVY NYVDWIKDTI AANS
L'isoforme B contient 260 acides aminés.
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
MELHPLLGGR TWRAARDADG CEALGTVAVP FDDDDKIVGG YTCEENSLPY QVSLNSGSHF CGGSLISEQW VVSAAHCYKT RIQVRLGEHN IKVLEGNEQF INAAKIIRHP KYNRDTLDND
130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240
IMLIKLSSPA VINARVSTIS LPTTPPAAGT ECLISGWGNT LSFGADYPDE LKCLDAPVLT QAECKASYPG KITNSMFCVG FLEGGKDSCQ RDSGGPVVCN GQLQGVVSWG HGCAWKNRPG
250 260
VYTKVYNYVD WIKDTIAANS
L'isoforme C contient 247 acides aminés.
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
MNPFLILAFV GAAVAVPFDD DDKIVGGYTC EENSLPYQVS LNSGSHFCGG SLISEQWVVS AAHCYKTRIQ VRLGEHNIKV LEGNEQFINA AKIIRHPKYN RDTLDNDIML IKLSSPAVIN
130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240
ARVSTISLPT TPPAAGTECL ISGWGNTLSF GADYPDELKC LDAPVLTQAE CKASYPGKIT NSMFCVGFLE GGKDSCQRDS GGPVVCNGQL QGVVSWGHGC AWKNRPGVYT KVYNYVDWIK
DTIAANS
Notes et références
- http://www.interchim.fr/ft/1/158624.pdf Inhibiteurs de la trypsine (SBTI, BPTI, SPTI)
- http://www.interchim.fr/ft/N/N68081.pdf Dissociation douce des cellules par l'Accutase
