Long-range electrostatic complementarity governs substrate recognition by human chymotrypsin C, a key regulator of digestive enzyme activation
Basic science published in J Biol Chem (2013)
Abstract
Human chymotrypsin C (CTRC) is a pancreatic serine protease that regulates activation and degradation of trypsinogens and procarboxypeptidases by targeting specific cleavage sites within their zymogen precursors. In cleaving these regulatory sites, which are characterized by multiple flanking acidic residues, CTRC shows substrate specificity that is distinct from that of other isoforms of chymotrypsin and elastase. Here, we report the first crystal structure of active CTRC, determined at 1.9-Å resolution, revealing the structural basis for binding specificity. The structure shows human CTRC bound to the small protein protease inhibitor eglin c, which binds in a substrate-like manner filling the S6-S5' subsites of the substrate binding cleft. Significant binding affinity derives from burial of preferred hydrophobic residues at the P1, P4, and P2' positions of CTRC, although acidic P2' residues can also be accommodated by formation of an interfacial salt bridge. Acidic residues may also be specifically accommodated in the P6 position. The most unique structural feature of CTRC is a ring of intense positive electrostatic surface potential surrounding the primarily hydrophobic substrate binding site. Our results indicate that long-range electrostatic attraction toward substrates of concentrated negative charge governs substrate discrimination, which explains CTRC selectivity in regulating active digestive enzyme levels.
Abstract sourced from PubMed (NCBI) for the cited record. See the original publication for the authoritative version.
Zusammenfassung
1.9-A crystal structure of chymotrypsin C bound to leech eglin C reveals long-range electrostatic complementarity governing substrate recognition through S6-S5' subsites occupancy.
Warum dies für die Hirudotherapie relevant ist
Diese Studie berichtet über die Kristallstruktur von menschlichem Chymotrypsin C (CTRC) in Komplex mit dem kleinen Protein-Protease-Inhibitor Eglin c bei einer Auflösung von 1,9 Å, der in substratähnlicher Weise gebunden war und die S6–S5'-Subsites ausfüllte, wodurch die strukturelle Grundlage für die CTRC-Substratspezifität offengelegt wurde, die durch einen Ring positiven elektrostatischen Oberflächenpotentials um die Bindungsspalte bestimmt wird. Das Abstract erwähnt weder Blutegel, Hirudotherapie noch einen Ursprung von Eglin c aus Blutegeln. Eine vertretbare Verbindung zum ASH-Bereich lässt sich aus dem Abstract allein nicht herstellen. Caveat: In-vitro-Strukturbiologiestudie eines menschlichen Verdauungsenzyms; Eglin c dient ausschließlich als strukturelles Werkzeug, ohne dass eine Assoziation mit Blutegeln angegeben wird.
Zitation
Long-range electrostatic complementarity governs substrate recognition by human chymotrypsin C, a key regulator of digestive enzyme activation.
Batra J et al. · The Journal of biological chemistry, 2013
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Zur ASH-Bibliothek hinzugefügt: May 27, 2026 · Letzte Aktualisierung der Website: 18. Juni 2026