Zymogen, también llamado proenzima, cualquiera de un grupo de proteínas que no muestran actividad catalítica pero se transforman dentro de un organismo en enzimas, especialmente aquellas que catalizar reacciones que involucran la descomposición de proteínas. El cambio bioquímico generalmente ocurre en los cuerpos de Golgi, donde se escinde una parte específica de la enzima precursora para activarla. La pieza inactivadora que se escinde puede ser una unidad peptídica o puede ser dominios plegables independientes que comprenden más de 100 residuos. Aunque limitan la capacidad de la enzima, estas extensiones n-terminales de la enzima o un «prosegment» a menudo ayudan a estabilizar y plegar la enzima que inhiben.

Ahora se reconoce que las enzimas proteolíticas desempeñan un papel clave en la regulación o el control de la acción de otras proteínas. Tales enzimas se pueden encontrar en todas las especies, desde bacterias hasta el hombre, y controlan diversos sistemas, que incluyen la producción de hormonas, el ensamblaje de bacteriófagos, el desarrollo, la fertilización, la digestión, la defensa contra los organismos invasores y la reparación de tejidos. En la mayoría de los casos, se sabe que las enzimas proteolíticas se sintetizan como proenzimas precursoras inactivas, o zimógenos. Se activan por la escisión proteolítica de un único enlace peptídico en la proenzima y, por lo tanto, se vuelven activos catalíticamente. Un mayor control sobre el grado de especificidad de una molécula o moléculas diana está determinado por el grado de especificidad inherente a la enzima. El control adicional sobre el tiempo y la ubicación de la acción se lleva a cabo a menudo por inhibidores de proteínas de la especificidad requerida.

La estructura del tripsinógeno es generalmente mucho más cercana a la de la tripsina que el quimotripsinógeno a la quimotripsina, la estructura del tripsinógeno no excluye la posibilidad de unión al sustrato en un modo similar al encontrado para la tripsina, aunque los cambios en la estructura de esta región contribuyen a un modo de unión al sustrato alterado o deteriorado, ciertamente para la benzamidina y muy probablemente para una cadena lateral del sustrato, Si se considera que la proenzima es rígida, entonces el catalizador de base general y el sitio de unión al oxianión formado por-Los grupos H de Gly193 y Ser195 están demasiado separados cooperar en la hidrólisis del sustrato. Incluso si la estructura de la proenzima cambiara al unirse al sustrato, como parece probable, la unión no productiva puede proporcionar otro componente importante para la inactividad del zimógeno. Tal unión podría dejar una distancia demasiado grande, o una interacción desfavorable, entre el sustrato y los elementos del centro catalítico. La posición alterada de la cadena entre Lys188A y Ser195 y la cadena principal entre Trp215 y Ser217 podría ser responsable de la unión competitiva pero no productiva del sustrato, al igual que el grupo N-H de Gly193, ya que normalmente participan en la orientación del sustrato. Estas posibilidades rematan como candidatos principales en un esquema universal para la inactividad de los zimógenos similares a tripsinógenos.

El páncreas segrega zimógenos en parte para evitar que las enzimas digieran proteínas en las células en las que se sintetizan. Las enzimas como la pepsina se crean en forma de pepsinógeno, un zimógeno inactivo. El pepsinógeno se activa cuando las células principales lo liberan en el ácido gástrico, cuyo ácido clorhídrico lo activa parcialmente. Otro pepsinógeno parcialmente activado completa la activación eliminando el péptido, convirtiendo el pepsinógeno en pepsina. La activación accidental de zimógenos puede ocurrir cuando el conducto de secreción en el páncreas está bloqueado por un cálculo biliar que resulta en pancreatitis aguda.

Los hongos también secretan enzimas digestivas en el medio ambiente como zimógenos. El ambiente externo tiene un pH diferente al interior de la célula fúngica y esto cambia la estructura del zimógeno en una enzima activa.

Otra forma en que las enzimas pueden existir en formas inactivas y luego convertirse en formas activas es activándose solo cuando se une un cofactor, llamado coenzima. En este sistema, la forma inactiva (la apoenzima) se convierte en la forma activa (la holoenzima) cuando la coenzima se une.