Sociedad Americana de Hirudoterapia

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)

Última actualización: 18 de junio de 2026Revisado por: ASH Editorial Board
Artículo de investigación — revisión de evidenciaReferencia del artículo
Evidence: Research reportDesarrollo de fármacosGenómica y proteómicaBatra J et al. · The Journal of biological chemistry, 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.

Publication typeJournal ArticleResearch Support, American Recovery and Reinvestment ActResearch Support, N.I.H., ExtramuralResearch Support, Non-U.S. Gov't
Indexed MeSH termsBinding SitesBiophysicsCalciumCarboxypeptidasesChymotrypsinCrystallography, X-RayEnzyme ActivationGene Expression Regulation, EnzymologicHEK293 CellsHumansKineticsModels, Molecular

Resumen

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.

Por qué esto importa para la hirudoterapia

Este estudio describe la estructura cristalina a una resolución de 1,9 Å de la quimotripsina C humana (CTRC) en complejo con el inhibidor de proteasas de pequeño tamaño eglin c, que se unió de manera similar a un sustrato rellenando los subsitios S6–S5' y reveló la base estructural de la especificidad de sustrato de la CTRC, gobernada por un anillo de potencial electrostático positivo en la superficie alrededor de la hendidura de unión. El resumen no menciona sanguijuelas, hirudoterapia ni ningún origen en sanguijuela para el eglin c. No puede establecerse ninguna conexión defendible con el dominio de la ASH a partir del resumen por sí solo. Advertencia: estudio de biología estructural in vitro de una enzima digestiva humana; el eglin c se emplea puramente como herramienta estructural, sin asociación alguna con sanguijuelas declarada.

Citación

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

Contexto clínico relacionado

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