Καρβοξυπεπτιδάση

ορισμός

Οι καρβοξυπεπτιδάσες είναι ένζυμα που διαχωρίζουν τα αμινοξέα από πρωτεΐνες ή πεπτίδια. Οι πρωτεΐνες είναι μακρές αλυσίδες που αποτελούνται από διαφορετικά αμινοξέα. Τα πεπτίδια αποτελούνται επίσης από αμινοξέα αλλά είναι βραχύτερα. Η βασική δομή των αμινοξέων είναι πάντα η ίδια. Είναι σημαντικό να δημιουργηθεί η σύνδεση μεταξύ ενός ατόμου άνθρακα και ενός ατόμου αζώτου.

Μπορείτε να το απεικονίσετε σαν μια ανθρώπινη αλυσίδα, το δεξί χέρι είναι το άτομο άνθρακα και το αριστερό είναι το άτομο αζώτου. Ένα από τα άτομα παραμένει ελεύθερο σε κάθε άκρο της αλυσίδας. Οι καρβοξυπεπτιδάσες διαχωρίζουν το τελευταίο αμινοξύ στο τέλος της πρωτεΐνης όπου το άτομο άνθρακα παραμένει ελεύθερο. Ονομάζεται ως το λεγόμενο C-τερματικό άκρο.

Δεδομένου ότι το ένζυμο μπορεί να διασπαστεί μόνο στα άκρα, ονομάζεται εξωπεπτιδάση. Από τη μία πλευρά, οι καρβοξυπεπτιδάσες εμπλέκονται στη διάσπαση της προσλαμβανόμενης τροφής · από την άλλη πλευρά, τροποποιούν επίσης τις νέες παραγόμενες πρωτεΐνες και τις φέρνουν στη λειτουργική τους κατάσταση.

Ποιες καρβοξυπεπτιδάσες υπάρχουν;

Κάποιος μπορεί να υποδιαιρέσει τις καρβοξυπεπτιδάσες σύμφωνα με διαφορετικά συστήματα. Ένα σύστημα διαιρεί τις καρβοξυπεπτιδάσες σύμφωνα με τις οποίες τα αμινοξέα διαχωρίζονται κατά προτίμηση. Σε αυτό το σύστημα, οι καρβοξυπεπτιδάσες χωρίζονται σε διάφορες ομάδες, οι οποίες χαρακτηρίζονται με γράμματα. Οι πιο γνωστές ομάδες είναι οι ομάδες Α και Β.

Οι καρβοξυπεπτιδάσες της ομάδας Α διαχωρίζουν τα αμινοξέα που έχουν διακλαδισμένη δομή και εκείνα που έχουν αρωματικό δακτύλιο. Πρόκειται για μια ειδική δομή που αποτελείται από άτομα άνθρακα και έχει ειδικές ιδιότητες.

Οι καρβοξυπεπτιδάσες της ομάδας Β διαχωρίζουν κατά προτίμηση τα αμινοξέα που είναι θετικά φορτισμένα.

Το άλλο σύστημα ταξινόμησης των καρβοξυπεπτιδασών διαιρεί τα ένζυμα ανάλογα με τη φύση του ενεργού τους κέντρου. Το ενεργό κέντρο δηλώνει τη θέση στο ένζυμο όπου λαμβάνει χώρα η αντίδραση.Στην περίπτωση των καρβοξυπεπτιδασών, γίνεται διάκριση μεταξύ των μεταλλο-καρβοξυπεπτιδάσης, στο οποίο υπάρχει ένα μεταλλικό μόριο στο ενεργό κέντρο, οι θειόλες-καρβοξυπεπτιδάσες, με το αμινοξύ κυστεΐνη στο ενεργό κέντρο και τις σερίνες-καρβοξυπεπτιδάσες , στην οποία η σερίνη αμινοξέων βρίσκεται στο ενεργό κέντρο. Ωστόσο, τα διάφορα ενεργά κέντρα δεν προσδιορίζουν ποιο αμινοξύ διασπάται.

Η κατηγορία των καρβοξυπεπτιδασών σερίνης αποτελείται από τα τρία ένζυμα: Τρυψίνη, χυμοτρυψίνη, ελαστάση.

Εργασία, λειτουργία και αποτέλεσμα

Οι εργασίες των διαφόρων καρβοξυπεπτιδασών είναι πολύ διαφορετικές. Ενώ οι καρβοξυπεπτιδάσες που ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά παίζουν ρόλο στην πέψη, οι περισσότερες από τις γνωστές καρβοξυπεπτιδάσες είναι σημαντικές για άλλες διεργασίες.

Το καθήκον των καρβοξυπεπτιδασών κατά τη διάρκεια της πέψης είναι η διάσπαση των πρωτεϊνών στα επιμέρους αμινοξέα. Αυτή η διαδικασία είναι πολύ σημαντική επειδή καμία πρωτεΐνη δεν απορροφάται στο έντερο, μόνο τα μεμονωμένα αμινοξέα.

Οι καρβοξυπεπτιδάσες είναι απαραίτητες στη διαδικασία ωρίμανσης διαφόρων πρωτεϊνών. Προκειμένου οι πρωτεΐνες να είναι πλήρως λειτουργικές μετά την παραγωγή τους, πρέπει να γίνουν διάφορες τροποποιήσεις. Για παράδειγμα, μεμονωμένα αμινοξέα διαχωρίζονται από τις καρβοξυπεπτιδάσες. Ωστόσο, αυτή η τροποποίηση δεν πραγματοποιείται αποκλειστικά μέσω καρβοξυπεπτιδάσης, αλλά σε αλληλεπίδραση με άλλα ένζυμα. Επιπλέον, οι καρβοξυπεπτιδάσες εμπλέκονται στην παραγωγή διαφόρων πεπτιδίων.

Ένα ιδιαίτερα σημαντικό πεπτίδιο είναι η ινσουλίνη. Διάφορες καρβοξυπεπτιδάσες εμπλέκονται επίσης στην παραγωγή ινσουλίνης.

Πού φτιάχτηκε;

Το μέρος των καρβοξυπεπτιδασών που εμπλέκεται στην πέψη παράγεται στο πάγκρεας. Το πάγκρεας, που ονομάζεται επίσης πάγκρεας, παράγει παγκρεατικές εκκρίσεις που απελευθερώνονται απευθείας στο λεπτό έντερο. Αυτή η έκκριση είναι πολύ πλούσια σε ένζυμα. Εξουδετερώνει επίσης το όξινο περιεχόμενο στο στομάχι. Αυτή η έκκριση περιέχει καρβοξυπεπτιδάσες που παρήχθησαν προηγουμένως στο πάγκρεας.

Για πιο λεπτομερείς πληροφορίες σχετικά με το τι κάνει το πάγκρεας, διαβάστε το άρθρο μας: Λειτουργία του παγκρέατος

Τι συμβαίνει σε περίπτωση ανεπάρκειας;

Εάν υπάρχει έλλειψη καρβοξυπεπτιδάσης, η σχετική διαδικασία θα πρέπει θεωρητικά να περιοριστεί. Ωστόσο, δεν είναι γνωστά πολλά για τις επιπτώσεις της έλλειψης καρβοξυπεπτιδάσης, οι οποίες εμπλέκονται στην πέψη. Πιθανώς, η διάσπαση των πρωτεϊνών μπορεί να διατηρηθεί, καθώς εάν μια συγκεκριμένη καρβοξυπεπτιδάση είναι ανεπαρκής, μια άλλη μπορεί να αναλάβει.

Τα ένζυμα διαχωρίζουν κατά προτίμηση τα αντίστοιχα αμινοξέα, αλλά μπορούν επίσης να διαχωρίσουν τα αμινοξέα που δεν ταιριάζουν απόλυτα στην ομάδα τους. Ωστόσο, υπάρχει μια ασθένεια που βασίζεται σε έλλειψη καρβοξυπεπτιδάσης Ν. Σε αυτήν την ασθένεια, το ανοσοποιητικό σύστημα διαταράσσεται επειδή αυτό το ένζυμο εμπλέκεται στην άμυνα κατά της ασθένειας.