Co je to Zymogen?

Zymogen je neaktivní prekurzor enzymu. Molekula je složena z aminokyselin navinutých dohromady do peptidu. Když je zymogen v přítomnosti enzymu specificky navrženého pro štěpení peptidů, nazývaného proteáza, jsou některé aminokyseliny odstraněny. Toto štěpení činí zymogen funkční enzym změnou tvaru peptidu a vytvořením aktivního místa, kde dojde k enzymatickému působení. Z tohoto důvodu se zymogen také nazývá proenzym.

Klíčovým rysem enzymu je aktivní místo. Je to místo, kde molekula, na kterou enzym působí, nazývá substrát, váže se a podléhá chemické změně. Aktivní místo a celková funkce enzymu závisí na tvaru enzymu. To je určeno čtyřmi strukturálními úrovněmi.

Primární struktura enzymu je jednoduše sekvence aminokyselin. Sekundární struktura představuje to, jak se peptid ohýbá a krouží na sobě kvůli interakcím mezi aminokyselinami. Sekundární struktury zahrnují cívkovité alfa helixy a beta skládané listy, které se podobají akordeonovým záhybům.

Terciární struktura popisuje celkové skládání celého peptidu, se sekundárními strukturami skládání na sebe za vzniku kulové koule, aktivní konformace proteinu. Některé proteiny mají kvartérní strukturu, která popisuje, jak se dva nebo více peptidů kombinují za vzniku komplexního proteinu. Například hemoglobin, který nese kyslík v krvi, se skládá ze čtyř jednotlivých peptidů, které jsou spojeny za vzniku funkční molekuly.

Tělo typicky vylučuje zymogeny spíše než aktivní enzymy, protože je lze bezpečně skladovat a přepravovat bez poškození okolních tkání a uvolňovat, když jsou podmínky příznivé pro optimální aktivitu. Například se pepsinogen vylučuje do žaludku a štěpí se za vzniku pepsinu, což je enzym, který štěpí proteiny přijímané jako potrava. Vysoce kyselé podmínky žaludku ve skutečnosti indukují štěpení pepsinogenu a podporují aktivitu pepsinu. Jakmile se trávení přesune do tenkého střeva, drastická změna pH inaktivuje pepsin a uvolní se další dva zymogeny.

Chymotrysinogen a trypsinogen, také enzymy trávící proteiny, jsou klíčovými složkami trávicí šťávy uvolňované slinivkou břišní. Cestují hlavním pankreatickým kanálem do dvanáctníku tenkého střeva, kde se pak štěpí na aktivní formy. Uvolněním zymogenů namísto aktivních enzymů chymotrypsinu a trypsinu se slinivka břišní vyhýbá trávení.

Mezi další zymogeny v těle patří protrombin a fibrinogen, oba nezbytné pro tvorbu sraženin. Oba existují jako plazmatické proteiny. Jsou-li zapotřebí ke zastavení ztráty krve v důsledku poškození tkáně, jsou tyto zymogeny snadno dostupné, aniž by způsobily poškození oběhového systému, ve kterém jsou uloženy.