Τι είναι το Zymogen;

Ένα ζυμογόνο είναι ο ανενεργός πρόδρομος ενός ενζύμου. Το μόριο αποτελείται από αμινοξέα συνδεδεμένα μαζί σε ένα πεπτίδιο. Όταν το ζυμογόνο είναι παρουσία ενός ενζύμου ειδικά σχεδιασμένου για τη διάσπαση των πεπτιδίων, που ονομάζεται πρωτεάση, ορισμένα από τα αμινοξέα αφαιρούνται. Αυτή η διάσπαση καθιστά το ζυμογόνο ένα λειτουργικό ένζυμο αλλάζοντας το σχήμα του πεπτιδίου και σχηματίζοντας τη δραστική θέση όπου θα λάβει χώρα η ενζυματική δράση. Για το λόγο αυτό, ένα ζυμογόνο ονομάζεται επίσης προένζυμο.

Η ενεργή θέση είναι το βασικό χαρακτηριστικό ενός ενζύμου. Είναι το μέρος όπου το μόριο στο οποίο δρα το ένζυμο, που ονομάζεται υπόστρωμα, συνδέεται και υφίσταται χημική αλλαγή. Η ενεργή θέση και η συνολική λειτουργία ενός ενζύμου εξαρτώνται από το σχήμα του ενζύμου. Αυτό καθορίζεται από τέσσερα δομικά επίπεδα.

Η πρωταρχική δομή ενός ενζύμου είναι απλώς η αλληλουχία των αμινοξέων. Η δευτερεύουσα δομή αντιπροσωπεύει τον τρόπο με τον οποίο το πεπτίδιο αναδιπλώνεται και συστρέφεται πάνω του λόγω των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των αμινοξέων. Οι δευτερεύουσες δομές περιλαμβάνουν έλικες άλφα και βήτα πτυχωτά φύλλα, που μοιάζουν με πτυχές ακορντεόν.

Η τριτοταγής δομή περιγράφει τη συνολική αναδίπλωση ολόκληρου του πεπτιδίου, με τις δευτερεύουσες δομές να διπλώνουν επάνω τους για να σχηματίσουν μια σφαιρική σφαίρα, την ενεργή διαμόρφωση της πρωτεΐνης. Ορισμένες πρωτεΐνες έχουν μια τεταρτοταγή δομή που περιγράφει πώς δύο ή περισσότερα πεπτίδια συνδυάζονται για να σχηματίσουν μια σύνθετη πρωτεΐνη. Για παράδειγμα, η αιμοσφαιρίνη, η οποία μεταφέρει οξυγόνο στο αίμα, αποτελείται από τέσσερα μεμονωμένα πεπτίδια που συνδέονται για να δημιουργήσουν ένα λειτουργικό μόριο.

Το σώμα εκκρίνει συνήθως ζυμογόνα παρά ενεργά ένζυμα επειδή μπορούν να αποθηκευτούν και να μεταφερθούν με ασφάλεια χωρίς να βλάψουν τους περιβάλλοντες ιστούς και να απελευθερωθούν όταν οι συνθήκες είναι ευνοϊκές για βέλτιστη δραστηριότητα. Για παράδειγμα, το πεψινογόνο εκκρίνεται στο στομάχι και διασπάται για να σχηματίσει πεψίνη, ένα ένζυμο που διασπά τις πρωτεΐνες που προσλαμβάνονται ως τροφή. Οι εξαιρετικά όξινες συνθήκες του στομάχου προκαλούν στην πραγματικότητα διάσπαση του πεψινογόνου και προάγουν τη δραστηριότητα της πεψίνης. Μόλις η πέψη μετακινηθεί στο λεπτό έντερο, ωστόσο, η δραστική αλλαγή στο pH απενεργοποιεί την πεψίνη και απελευθερώνονται δύο ακόμη ζυμογόνα.

Το χυμοτρυσινογόνο και το θρυψινογόνο, επίσης ένζυμα πέψης πρωτεϊνών, είναι βασικά συστατικά του πεπτικού υγρού που απελευθερώνεται από το πάγκρεας. Ταξιδεύουν μέσω του κύριου παγκρεατικού πόρου στο δωδεκαδάκτυλο του λεπτού εντέρου όπου στη συνέχεια διασπώνται στις ενεργές τους μορφές. Απελευθερώνοντας ζυμογόνα αντί των ενεργών ενζύμων χυμοθρυψίνη και θρυψίνη, το πάγκρεας αποφεύγει την αυτοπέψη.
Άλλα ζυμογόνα στο σώμα περιλαμβάνουν την προθρομβίνη και το ινωδογόνο, και τα δύο απαραίτητα για το σχηματισμό θρόμβων. Και οι δύο υπάρχουν ως πρωτεΐνες πλάσματος. Όταν χρειάζονται για τον περιορισμό της απώλειας αίματος λόγω βλάβης των ιστών, αυτά τα ζυμογόνα είναι άμεσα διαθέσιμα, χωρίς να έχουν προκαλέσει καμία βλάβη στο κυκλοφορικό σύστημα στο οποίο είναι αποθηκευμένα.