Kymotrypsin är ett matsmältningsenzym som bryter ner proteiner i tunntarmen. Det syntetiseras som en större molekyl i bukspottkörteln och transporteras i en inaktiv form. Väl i tunntarmen aktiveras den av ett annat matsmältningsenzym, trypsin.
Matsmältningen innebär nedbrytning av stora molekyler till små, som kan tas upp i blodet. Proteiner är uppbyggda av kedjor av aminosyror, sammanlänkade med peptidbindningar. Enzymer är proteiner som påskyndar reaktionshastigheten och proteaser påskyndar nedbrytningen av proteiner. Det finns ett antal olika proteaser som verkar i matsmältningen, som verkar på olika typer och regioner av proteiner.
Kymotrypsin är en typ av proteas som är i en familj som kallas serinproteaser, även känd som serinendopeptidaser. De har det namnet eftersom de har aminosyran serin på sin aktiva plats. Serinproteaser syntetiseras i en inaktiv, större form, vilket gör att de kan transporteras till sin aktivitetsplats utan att orsaka någon vävnadsskada. Den inaktiva formen av kymotrypsin är känd som chymotrypsinogen.
Efter begränsad proteolys av trypsin för att klyva bort en del av kymotrypsinogen, bildas en tvåmolekylär kombination av kymotrypsin. De två molekylerna aktiverar varandra och kan sedan katalysera nedbrytningen av proteiner. Kymotrypsin har en preferens för att verka på vissa typer av aminosyror. Det tenderar att bryta ned peptidbindningen genom att använda fenylalanin, tryptofan eller tyrosin. Dessa är alla aromatiska aminosyror och heter så eftersom de har en cyklisk ringstruktur i sig.
Kymotrypsinmekanismen involverar hydrolys – dela en vattenmolekyl i två och lägga till varje fragment till en annan del av peptidbindningen. Detta klyver bindningen. När proteinet har fragmenterats av detta proteas, fortsätter andra proteaser och peptidaser att bryta ned det, tills det har brutits ned till aminosyror. Efter att matsmältningen har avslutats finns det en klass av naturliga serinproteashämmare i kroppen som kallas serpiner som inaktiverar enzymerna.
Många växter gör en kymotrypsinhämmare. Proteashämmare i allmänhet är särskilt vanliga i baljväxtfrön och kan vara en försvarsmekanism mot insekter, vilket begränsar deras absorption av näringsämnen. Dessutom producerar många av de bakterier som lever i våra tarmar proteashämmare mot matsmältningsenzymer för att hjälpa dem att överleva utan att smältas.
Både kymotrypsin- och trypsinaktiviteterna analyseras medicinskt för att testa för cystisk fibros och pankreasinsufficiens. Normalt finns båda enzymerna i avföringen. Om de inte är det, indikeras ytterligare testning.