Un zimogen (/ˈzaɪmədʒən, -moʊ-/), numit și proenzimă (/ˌproʊˈɛnzaɪm/), este un precursor inactiv al unei enzime. Un zimogen necesită o modificare biochimică (cum ar fi o reacție de hidroliză care să dezvăluie situsul activ sau schimbarea configurației pentru a dezvălui situsul activ) pentru a deveni o enzimă activă. Schimbarea biochimică are loc, de obicei, în corpurile Golgi, unde o anumită parte a enzimei precursoare este scindată pentru a o activa. Piesa inactivatoare care este scindată poate fi o unitate peptidică sau poate fi vorba de domenii de pliere independente care cuprind mai mult de 100 de reziduuri. Deși limitează capacitatea enzimei, aceste prelungiri N-terminale ale enzimei sau un „prosegment” ajută adesea la stabilizarea și plierea enzimei pe care o inhibă.
Pancreasul secretă zimogeni în parte pentru a împiedica enzimele să digere proteinele din celulele în care acestea sunt sintetizate. Enzime precum pepsina sunt create sub formă de pepsinogen, un zimogen inactiv. Pepsinogenul este activat atunci când celulele șefului îl eliberează în acidul gastric, al cărui acid clorhidric îl activează parțial. Un alt pepsinogen parțial inactivat finalizează activarea prin eliminarea peptidei, transformând pepsinogenul în pepsină. Activarea accidentală a zimogenilor poate avea loc atunci când canalul de secreție din pancreas este blocat de un calcul biliar, rezultând o pancreatită acută.
De asemenea, ciupercile secretă enzime digestive în mediul înconjurător sub formă de zimogeni. Mediul extern are un pH diferit de cel din interiorul celulei fungice și acest lucru schimbă structura zimogenului într-o enzimă activă.
O altă modalitate prin care enzimele pot exista în forme inactive și mai târziu pot fi transformate în forme active este prin activarea doar atunci când un cofactor, numit coenzimă, este legat. În acest sistem, forma inactivă (apoenzima) devine forma activă (holoenzima) atunci când se leagă coenzima.
În duoden, zimogenii pancreatici, tripsinogenul, chimotripsinogenul, proelastaza și procarboxipeptidaza sunt transformați în enzime active de enteropeptidaza și tripsina. Chimotripsinogenul, care este un singur lanț polipeptidic de 245 de resturi de aminoacizi, este transformat în alfa-chimotripsină, care are trei lanțuri polipeptidice legate prin două dintre cele cinci legături disulfidice prezente în structura primară a chimotripsinogenului.
.