Ингибитор трипсина - Википедия - Trypsin inhibitor

А ингибитор трипсина (TI) - это белок и тип ингибитор сериновой протеазы (серпин ), что снижает биологическая активность из трипсин контролируя активацию и каталитические реакции белков.[1] Трипсин - это фермент вовлечены в разрушение многих различных белки, прежде всего как часть пищеварение у людей и других животных, таких как однокамерные и молодые жвачные животные. Когда ингибитор трипсина потребляется, он действует как необратимый и конкурентный субстрат.[2]

Он конкурирует с белками за связывание с трипсином и, следовательно, делает его недоступным для связывания с белками в процессе пищеварения.[1] Как результат, ингибиторы протеазы которые мешают пищеварению, имеют антипитательный эффект. Следовательно, ингибитор трипсина считается антипитательным фактором или ANF.[3] Кроме того, ингибитор трипсина частично мешает химотрипсин функция.

Трипсиноген представляет собой неактивную форму трипсина, его неактивная форма гарантирует, что белковые аспекты организма, такие как поджелудочная железа и мышцы, не расщепляются. Он образуется в поджелудочной железе и активируется до трипсина с энтеропептидазой.[4] Химотрипсиноген представляет собой неактивную форму химотрипсина и выполняет те же функции, что и трипсин.

Было обнаружено, что присутствие ингибитора трипсина приводит к задержке роста, а также к заболеваниям обмена веществ и пищеварения.[5] Кроме того, гипертрофия поджелудочной железы - частое явление при употреблении ингибитора трипсина.[6] Присутствие в продукте ингибитора трипсина снижает эффективность белка и, следовательно, приводит к тому, что организм потребителя не может эффективно и полностью использовать белок.[7]

Функция

Ингибитор трипсина присутствует в различных пищевых продуктах, таких как соевые бобы, зерно, крупы и различные дополнительные бобовые.[8] Основная функция ингибиторов трипсина в этих продуктах - действовать как защитный механизм. Имея этот вредный компонент, дикие животные узнают, что любую пищу, содержащую ингибитор трипсина, следует избегать. Ингибитор трипсина также может иметь важное значение для биологических процессов в растении.

Ингибитор трипсина также может естественным образом встречаться в поджелудочной железе таких видов, как крупный рогатый скот. Его функция - защитить животное от случайной активации трипсиногена и / или химотрипсиногена.[9]

Инактивация

Ингибитор трипсина склонен к нагреванию, поэтому, подвергая эти продукты нагреванию, ингибитор трипсина удаляется, и пища впоследствии становится безопасной для употребления.[10] Кипячение соевых бобов в течение 14 минут дезактивирует около 80% ингибитора, а в течение 30 минут - около 90%. При более высоких температурах, например в скороварки, требуется более короткое время приготовления.[11] ELISA тесты могут использоваться для измерения степени достигнутой дезактивации.

Применение в коммерческих отраслях

Наиболее известное применение ингибитора трипсина - корм для скота. Соевые бобы являются популярным ингредиентом кормов для скота, поэтому ингибитор трипсина может вызывать беспокойство из-за его присутствия в соевых бобах. Большая часть соевых бобов, используемых в кормах для скота, превращается в соевый шрот, и в ходе процесса ингибитор трипсина удаляется из-за тепловой обработки. Однако эксперименты проводились на животных, которые потребляли активированный ингибитор трипсина, и у них постоянно снижался вес.

Основные коммерческие источники
ИсточникИнгибиторМолекулярный весТормозная силаПодробности
Плазма кровиα1-антитрипсин52 кДаТакже известен как ингибитор трипсина в сыворотке крови.
лимская фасоль8–10 кДаВ 2,2 раза больше весаСмесь шести разных ингибиторов
Бычий поджелудочная железа и легкоеАпротинин6,5 кДаВ 2,5 раза больше весаТакже известен как BPTI (основной ингибитор трипсина поджелудочной железы) и Куниц ингибитор. Самый известный панкреатический ингибитор. Тормозит несколько разных сериновые протеазы
Сырой птичий яичный белокОвомуцин8–10 кДаВ 1,2 раза больше весаОвомукоиды представляют собой смесь нескольких различных гликопротеин протеаза ингибиторы
Соевые бобы20,7–22,3 кДаВ 1,2 раза больше весаСмесь нескольких разных ингибиторов. Все они также в меньшей степени связывают химотрипсин.

Исследование показало, что ингибитор протеазы из яиц пресноводная улитка Pomacea canaliculata, взаимодействуя как ингибитор трипсина с протеазой потенциальных хищников, было сообщено в 2010 году, что стало первым прямым доказательством этого механизма в животном мире.[12]

Клиническое значение

Пептидный опухолевый ингибитор трипсина (TATI) использовался в качестве маркера муцинозной карциномы яичников, уротелиальной карциномы и почечно-клеточной карциномы. TATI метаболизируется почками и, таким образом, повышается у пациентов с почечная недостаточность. Он может быть повышен при неопухолевых процессах, таких как панкреатит, и может использоваться в качестве прогностического маркера в этих условиях (уровни выше 70 мкг / л связаны с плохим прогнозом).

Пятьдесят процентов муцинозных карцином яичников I стадии связаны с повышенным TATI, и почти 100% опухолей стадии IV демонстрируют повышенный TATI.

От восьмидесяти пяти до 95% аденокарцином поджелудочной железы связаны с повышенным TATI (но повышение при панкреатите ограничивает клиническую ценность TATI в этой ситуации; см. Выше).

Шестьдесят процентов аденокарцином желудка демонстрируют повышенный TATI, в особенности опухоли диффузно инфильтративного типа / типа перстневого кольца. TATI, таким образом, дополняет CEA, уровень которого повышен исключительно при аденокарциноме желудка кишечного типа.

В уротелиальной карциноме экспрессия TATI варьируется в зависимости от стадии, от 20% в опухолях низкой стадии до 80% в опухолях высокой стадии.

Чувствительность TATI при почечно-клеточной карциноме составляет примерно 70%. Повышенный TATI чаще встречается у пациентов с запущенной стадией заболевания.

Почти для всех изученных типов опухолей TATI является маркером плохого прогноза.[13]

Рекомендации

  1. ^ а б «Ингибиторы трипсина». Сигма-Олдрич.
  2. ^ Сильверман, Берд, Каррелл; и другие. (2001). Серпины представляют собой расширяющееся суперсемейство структурно похожих, но функционально различных белков.. Статьи JBC в печати.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  3. ^ Авилес-Гаксиола, С., Чак-Эрнандес, К., и Серна Сальдивар, С.О. (2018). «Методы инактивации ингибитора трипсина в бобовых: обзор». Журнал пищевой науки. 83 (1): 17–29. Дои:10.1111/1750-3841.13985. PMID  29210451.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  4. ^ Хирота, М., Омурая, М., и Баба, Х. (2006). «Роль трипсина, ингибитора трипсина и рецептора трипсина в возникновении и обострении панкреатита». Журнал гастроэнтерологии. 41 (9): 832–836. Дои:10.1007 / s00535-006-1874-2. PMID  17048046. S2CID  19643108.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  5. ^ Coscueta, Pintado, Pico, Knobel, Boschetti, Malpiede и Nerli (2017). «Непрерывный метод определения активности ингибитора трипсина в соевой муке». Пищевая химия. 214: 156–161. Дои:10.1016 / j.foodchem.2016.07.056. PMID  27507460.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  6. ^ Хван, Фоард, Вэй. «Ингибитор трипсина сои». Журнал биологической химии. 252: 1099–1101.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  7. ^ Кломклао, Бенджакул, Кишимура, Чайджан (2011). «Извлечение, очистка и свойства ингибитора трипсина из бобов тайского маша (Vigna radiata (L.) R. Wilczek)». Пищевая химия. 129 (4): 1348–1354. Дои:10.1016 / j.foodchem.2011.05.029.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  8. ^ Рене, Джанет. «Продукты, содержащие протеазу».
  9. ^ «Ингибиторы трипсина». Worthington Biochemical Corporation.
  10. ^ Кадам, С.С., и Смитард, Р.Р. (1987). «Влияние термообработки на ингибитор трипсина и гемагглютинирующую активность крылатых бобов». Растения и пищевые продукты для питания человека. 37 (2): 151–159. Дои:10.1007 / BF01092051. S2CID  84193551.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  11. ^ Лю, КэШун (2012-12-06). Соевые бобы: химия, технология и использование. Springer. ISBN  978-1-4615-1763-4.
  12. ^ Дреон М. С., Итуарте С. и Херас Х. (2010). «Роль ингибитора протеиназы оворубина в яйцах яблочной улитки напоминает защиту зародышей растений от хищничества». PLoS ONE 5(12): e15059. Дои:10.1371 / journal.pone.0015059.
  13. ^ Де Маис, Даниэль. Краткий справочник по клинической патологии ASCP, 2-е изд. ASCP Press 2009.
  • Jones et al., Biochem., 2, 66, (1963).
  • Лайнуивер и Мюррей JBC, 171, 565 (1947)
  • Kunitz и Northrop J. Gen. Physiol., 19, 991 (1936).
  • Fraenkel-Conrat и др., Arch. Biochem. Biophys., 37, 393 (1952).
  • Фраттали В. и Штайнер Р.: Биохимия, 7, 521 (1968).

внешняя ссылка