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Mecanismo catalítico de la quimotripsina

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  1. La histidina cede un protón al aspartato y lo recupera de la serina.
    Visto de otro modo: el aspartato capta un protón de la serina a través de la histidina.
  2. a) La serina (desprotonada) es así capaz de atacar al enlace peptídico (ataque nucleófilo al carbonilo) y forma un intermediario tetraédrico; el sustrato queda así unido a la enzima de modo covalente (ahora es un estado de transición).
    b) Se rompe el enlace peptídico y el extremo amino liberado (R) recupera un protón de la histidina.
    c) La histidina, a su vez, lo recupera del aspártico.
  3. a) El aspartato capta de nuevo un protón de la histidina, con lo que ésta puede captarlo a su vez del agua.
    b) Se genera así un anión hidróxido que ataca al intermediario éster entre la serina y la parte carboxilo (R′) del péptido sustrato.
    c) Se forma un nuevo intermediario tetraédrico unido a la enzima (vía residuo de serina).
  4. a) Se regenera el grupo carboxilo del péptido, separándose la serina y quedando así libre el otro fragmento peptídico (la parte R′ con extremo carboxilo libre)
    b) La serina recupera el protón a costa de la histidina, que a su vez lo capta del aspártico.
    c) Se ha regenerado la tríada catalítica (Asp, His, Ser) en su estado original.

La reacción neta es: R–NH–CO–R′ + H2O ⟶ R–NH2 + HOOC–R′ ⟶ R–NH3+ + −OOC–R′

El sitio activo o centro catalítico de la quimotripsina está formado por varios residuos aminoácidos, entre los que cuales el papel esencial corresponde a la "tríada catalítica" representada en la animación (Asp, His, Ser).

Podemos examinar el centro catalítico en 3D:

El modelo molecular lo prepararon J. Batra, T.R. Caulfield, E.S. Radisky (2013) doi:10.1074/jbc.M113.457382 Supplemental Model 1, jbc.M113.457382-1.pdb