Trypsin

Trypsin ist ein Verdauungsenzym, das im Dünndarm Eiweiße zersetzt (Peptidase).

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Trypsin gehört zu den sog. Endopeptidasen, die Eiweißmoleküle an bestimmten Stellen innerhalb der Eiweißkette spalten. Trypsin ist eine Serinprotease. Trypsin spaltet selektiv nach Darmregion Peptidbindungen nach den Aminosäuren Lysin, Arginin und auch nach modifiziertem Cystein. Anders als bei den meisten Enzymen sind Proteinasen nicht auf bestimmte Eiweiße spezialisiert, sondern auf bestimmte Strukturmerkmale von Eiweißen - das ist insbesondere für den Verdauungsvorgang wichtig, da der Dünndarm sonst für jede Art von Eiweiß ein eigenes Verdauungsenzym benötigen würde. Außerdem stellen Endopeptidasen ein wichtiges Hilfsmittel bei der chemisch analytischen Sequenzierung von Proteinen dar. Die gespaltenen (denaturierten) Eiweiße werden leicht hydrolysiert - das heißt, sie verbinden sich an den freien Enden mit Wasser und binden Wassermoleküle an sich. Dadurch wird die Oberfläche der aufgenommenen Nahrung vergrößert und der Verdauungsvorgang beschleunigt sich in einem Selbstverstärkungsmechanismus.

Eine ähnliche Funktion und Wirkung hat das von der Magenwand freigesetzte Pepsin.

Die Proteasen Trypsin, Chymotrypsin und Carboxypeptidasen werden als inaktive Zymogen-Vorstufen vom Pankreas abgesondert. Das Darmenzym Enteropeptidase, das an das Darmepithel gebunden ist, steuert die Umwandlung der Vorstufe Trypsinogen zu Trypsin. Trypsin aktiviert sich selbst (positive Rückkopplung) und wandelt Chymotrypsinogen, Proelastase wie auch Procarboxypeptidase und weitere inaktive Enzyme in deren aktive Formen (Chymotrypsin, Elastase und Carboxypeptidase) um.

Trypsin besitzt ein pH-Wert-Optimum von 7-8, arbeitet also bei basischen Bedingungen (wie sie im Dünndarm auch tatsächlich vorliegen) am effektivsten.

In Zellkulturlabors wird Trypsin verwendet, um adhärente Zellen vom Boden der Kulturschalen zu lösen bzw. um Zellen zu vereinzeln. Solange man die Zellen nicht zu lange mit Trypsin behandelt, werden sie nicht geschädigt und nur die extrazellulären Proteine werden gespalten.

Nachweisreaktion

Die Aktivität von Trypsin kann durch N-Benzoyl-D,L-Arginin-p-nitroanilin (BAPNA) nachgewiesen werden. Dabei wird BAPNA durch das Trypsin am Arginin gespalten und es entsteht p-Nitroanilin. Die Konzentration von p-Nitroanilin kann bei einer Wellenlänge von 410nm spektroskopisch nachgewiesen werden.