La specificità è una proprietà dell’enzima e descrive quanto l’enzima sia restrittivo nella scelta del substrato; un enzima completamente specifico avrebbe un solo substrato.
La specificità delle serin-proteasi non è di solito molto alta poiché hanno siti attivi simili e agiscono attraverso lo stesso meccanismo proteolitico.
Di conseguenza, una singola serin-proteasi può agire su vari substrati sebbene a velocità diverse. Il modo in cui il substrato si adatta al sito attivo dell’enzima è di cruciale importanza per il risultato della reazione enzima-substrato. Il legame da scindere deve avere un orientamento specifico rispetto alle catene laterali degli aminoacidi della triade catalitica. Il fattore più importante che governa l’adattamento di un substrato per un enzima è la sequenza aminoacidica intorno al legame da scindere.
La tripsina scinde gli ammidi e gli esteri degli aminoacidi di base arginina e lisina. La trombina ha una preferenza simile, ma è più specifica per l’arginina che per la lisina.
La selettività è una proprietà del substrato e indica il grado in cui il substrato è legato e scisso da diversi enzimi. La migliore misura della selettività è data dal rapporto kcat/Km. I substrati sintetici sono considerevolmente più piccoli dei substrati naturali e di solito possono essere scissi da più di un enzima, cioè i substrati sintetici non sono completamente selettivi. La spiegazione di questo è che substrati grandi come il fibrinogeno non solo interagiscono con il sito attivo ma anche con i domini esterni dell’enzima. Tali interazioni permettono ai substrati di discriminare tra diverse serina-proteasi e il fibrinogeno diventa così altamente selettivo per la trombina.
Tabelle di selettività
I dati di selettività della tabella sono stati compilati per permettere al ricercatore di capire come un enzima contaminante influenzerebbe la reazione enzima-substrato in studio. Un altro modo di esprimere ciò è dire che la tabella mostra le reattività relative di due o più enzimi su un particolare substrato. La tabella dovrebbe essere letta orizzontalmente. Ogni riga rappresenta la reattività di un substrato designato per l’uso con un particolare enzima, indicato a sinistra, rispetto ad altri enzimi rilevanti.
Esempio: La serie di dati nella riga superiore mostra la reattività relativa del substrato della trombina S-2238™ con vari enzimi. Tutti gli esperimenti sono stati eseguiti utilizzando lo stesso buffer, cioè quello più appropriato per la reazione tra trombina e substrato cromogenico S-2238™. Inoltre, la concentrazione del substrato era sempre la stessa, ovvero 2 x Km per la reazione del substrato cromogenico S-2238™ con la trombina. Le concentrazioni dei diversi enzimi sono riportate nella tabella 2 e sono correlate alla concentrazione plasmatica dello zimogeno corrispondente. La reattività del substrato cromogenico S-2238™ con la trombina, misurata come aumento dell’assorbanza in funzione del tempo (ΔA/min), è data al valore 100% (il valore effettivo di ΔA/min è indicato tra parentesi). Le reattività del substrato cromogenico S-2238™ con gli enzimi FXa, FXIa, APC, plasmina, t-PA a catena singola, callicreina plasmatica e C1s sono state poi messe in relazione con la reattività del substrato cromogenico S-2238™ con la trombina, e sono risultate rispettivamente 5, 5, 40, 5, 5, 60 e 2%.