náhľad|400x400bod|Aktiváciou zymogénu vzniká aktívny enzým. Typicky dochádza k odštiepeniu peptidu alebo domény, na základe čoho môže enzým plniť svoju funkciu.
Zymogén alebo proenzým je neaktívny prekurzor enzýmu. Aby sa zo zymogénu mohol stať aktívny enzým, musí zymogén najprv prejsť biochemickou zmenou, napríklad hydrolýzou alebo zmenou konfigurácie, ktorou sa odkryje aktívne miesto. Táto biochemická zmena zvyčajne prebieha v Golgiho aparáte, kde sa štiepi určitá časť prekurzoru, čím sa zymogén aktivuje. Časť, ktorá sa takto odštiepi, môže byť napríklad peptidová jednotka (dlhá niekoľko aminokyselín) alebo celá samostatne sa skladajúca doména zložená z viac ako 100 aminokyselín. Aj keď tieto časti obmedzujú funkciu daného enzýmu, tieto N-koncové časti však často pomáhajú pri stabilizácii alebo skladaní enzýmu, ktorý inhibujú.
Aktivácia zymogénov predstavuje výrazne rýchlejší spôsob reakcie na vonkajší podnet než napríklad spustenie syntézy bielkovín (indukcia proteosyntézy).
Medzi zymogény patria napríklad tráviace enzýmy alebo enzýmy, ktoré sa účastia zrážania krvi.
Tráviace enzýmy Všetky endopeptidázy a exopeptidázy ľudského tráviaceho traktu sú syntetizované a vylučované v podobe zymogénov. Tieto enzýmy sa aktivujú až v momente, kedy sa dostanú do lúmenu tráviaceho traktu. Ak sa tieto enzýmu aktivujú predtým, než sa dostanú na svoje cieľové miesto, môžu poškodiť orgány, z ktorých sa vylučujú.
Z pankreasu sa vylučujú zymogény, z časti kvôli tomu, aby sa predišlo rozkladu iných bielkovín v bunkách, v ktorých sa tieto zymogény syntetizujú. Napríklad pepsín vzniká v podobe pepsinogénu, neaktívneho zymogénu. Pepsinogén sa aktivuje, keď ho hlavné bunky vylúčia do žalúdočnej šťavy, kde ho kyselina chlorovodíková čiastočne aktivuje. Ďalší čiastočne aktivovaný pepsinogén dokončí aktiváciu tým, že odštiepi peptid, čím sa z pepsinogénu stane pepsín. K aktivácii zymogénov môže taktiež dôjsť omylom, keď je vývodová cesta zablokovaná žlčovým kameňom, čo vedie k akútnej pankreatitíde.
V dvanástniku sa premieňajú pankreatické zymogény – trypsinogén, chymotrypsinogén, proelastáza a karboxypeptidázy – na aktívne enzýmy pôsobením enzýmov enteropeptidázy a trypsínu. Chymotrypsinogén je tvorený jedným reťazcom dlhým 245 aminokyselín a premieňa sa na α-chymotrypsín, ktorý sa skladá z troch polypeptidových reťazcov spojených dvomi disulfidovými mostíkmi (z piatich v pôvodnej štruktúre chymotrypsinogénu).
Huby taktiež vylučujú tráviace enzýmy do svojho okolia v podobe zymogénov. Okolité prostredie má iné pH, ako vnútro buniek húb, čo má za následok zmenu štruktúry zymogénu na aktívny enzým. Iné mechanizmy aktivácie Ďalší spôsob, ktorým môžu enzýmy existovať v neaktívnej podobe a neskôr sa premeniť na aktívne enzýmy, predstavuje naviazanie kofaktoru, ktorý sa nazýva koenzým. V takomto prípade sa neaktívna forma, apoenzým, premieňa na aktívnu formu, holoenzým, po naviazaní koenzýmu, teda organickej molekuly, ktorá je nutná pre funkciu enzýmu.
Príklady Medzi príklady zymogénov patria:
Trypsinogén Chymotrypsinogén Pepsinogén Väčšina bielkovín koagulačného systému – napríklad protrombín a plazminogén Prokaspázy Proelastáza Prolipáza Prokarboxypeptidázy
Referencie
Pozri aj Enzým Bielkovina Prohormón
Externé odkazy Zymogény – Washington.edu Molekulárne mechanizmy premeny zymogénov na aktívne proteolytické enzýmy
Zdroj
Kategória:Enzýmy Kategória:Zymogény Kategória:Tráviaca sústava