Karboxypeptidáza

definice

Karboxypeptidázy jsou enzymy, které štěpí aminokyseliny z proteinů nebo peptidů. Proteiny jsou dlouhé řetězce složené z různých aminokyselin. Peptidy jsou také tvořeny aminokyselinami, ale jsou kratší. Základní struktura aminokyselin je vždy stejná. Je důležité, aby bylo navázáno spojení mezi atomem uhlíku a atomem dusíku.

Můžete si to představit jako lidský řetězec, pravá ruka je atom uhlíku a levá ruka je atom dusíku. Jeden z atomů zůstává volný na každém konci řetězce. Karboxypeptidázy štěpí poslední aminokyselinu na konci proteinu, kde atom uhlíku zůstává volný. Nazývá se to jako takzvaný C-terminální konec.

Protože se enzym může štěpit pouze na koncích, nazývá se exopeptidáza. Na jedné straně se karboxypeptidázy účastní rozpadu požité potravy; na druhé straně také modifikují nově vyrobené proteiny a uvádějí je do funkčního stavu.

Které karboxypeptidázy existují?

Lze rozdělit karboxypeptidázy podle různých systémů. Systém rozděluje karboxypeptidázy podle toho, které aminokyseliny se přednostně štěpí. V tomto systému jsou karboxypeptidázy rozděleny do několika skupin, které jsou označeny písmeny. Nejznámějšími skupinami jsou skupiny A a B.

Karboxypeptidázy skupiny A štěpí aminokyseliny, které mají rozvětvenou strukturu, a aminokyseliny, které mají aromatický kruh. Jedná se o speciální strukturu, která se skládá z atomů uhlíku a má speciální vlastnosti.

Karboxypeptidázy skupiny B přednostně štěpí aminokyseliny, které jsou kladně nabité.

Druhý systém pro klasifikaci karboxypeptidáz rozděluje enzymy podle povahy jejich aktivního centra. Aktivní centrum označuje místo na enzymu, kde probíhá reakce.V případě karboxypeptidáz se rozlišuje mezi metalokarboxypeptidázami, ve kterých je v aktivním centru kovová molekula, thiolkarboxypeptidázami s aminokyselinou cystein v aktivním centru, a serin-karboxypeptidázami , ve kterém je aminokyselina serin v aktivním centru. Různá aktivní centra však neurčují, která aminokyselina je odštěpena.

Třída serinových karboxypeptidáz se skládá ze tří enzymů: Trypsin, chymotrypsin, elastáza.

Úkol, funkce a účinek

Úkoly různých karboxypeptidáz jsou velmi rozmanité. Zatímco karboxypeptidázy, které byly poprvé objeveny, hrají roli při trávení, většina dnes známých karboxypeptidáz je důležitá pro jiné procesy.

Úkolem karboxypeptidáz v průběhu trávení je rozkládat bílkoviny na jednotlivé aminokyseliny. Tento proces je velmi důležitý, protože ve střevě nejsou absorbovány žádné bílkoviny, pouze jednotlivé aminokyseliny.

Karboxypeptidázy jsou nepostradatelné při procesu zrání různých proteinů. Aby byly proteiny po jejich produkci plně funkční, je třeba provést různé modifikace. Například jednotlivé aminokyseliny jsou štěpeny karboxypeptidázami. Tato modifikace však neprobíhá pouze prostřednictvím karboxypeptidáz, ale v interakci s jinými enzymy. Kromě toho se karboxypeptidázy účastní produkce různých peptidů.

Zvláště důležitým peptidem je inzulín. Na produkci inzulínu se také podílejí různé karboxypeptidázy.

Kde se vyrábí?

Část karboxypeptidáz, která se podílí na trávení, se produkuje ve slinivce břišní. Pankreas, nazývaný také pankreas, produkuje pankreatické sekrece, které se uvolňují přímo do tenkého střeva. Tato sekrece je velmi bohatá na enzymy. Neutralizuje také kyselý obsah žaludku. Tato sekrece obsahuje karboxypeptidázy, které byly dříve produkovány ve slinivce břišní.

Podrobnější informace o tom, co pankreas dělá, najdete v našem článku: Funkce slinivky břišní

Co se stane v případě nedostatku?

Pokud je nedostatek karboxypeptidáz, měl by být příslušný proces teoreticky omezen. O účincích nedostatku karboxypeptidáz, které se podílejí na trávení, však není známo mnoho. Pravděpodobně lze štěpení proteinů udržet, protože pokud je určitá karboxypeptidáza deficitní, může ji převzít další.

Enzymy přednostně štěpí příslušné aminokyseliny, ale mohou také štěpit aminokyseliny, které dokonale nespadají do jejich skupiny. Existuje však jedno onemocnění, které je založeno na nedostatku karboxypeptidázy N. U tohoto onemocnění je imunitní systém narušen, protože tento enzym se podílí na obraně proti chorobám.