Karboxypeptidáza

definice

Karboxypeptidázy jsou enzymy, které štěpí aminokyseliny z proteinů nebo peptidů. Proteiny jsou dlouhé řetězce tvořené různými aminokyselinami. 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 je atom dusíku. Jeden z atomů zůstává volný na každém konci řetězce. Karboxypeptidázy odštěpily poslední aminokyselinu na konci proteinu, kde atom uhlíku zůstává volný. Říká se tomu tzv. Konec C-terminálu.

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

Které karboxypeptidázy existují?

Karboxypeptidázy lze rozdělit do různých systémů. Systém dělí karboxypeptidázy, podle kterých se aminokyseliny přednostně štěpí. V tomto systému jsou karboxypeptidázy rozděleny do několika skupin, které jsou označeny písmeny. Nejznámější skupiny jsou skupiny A a B.

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

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

Druhý systém klasifikace karboxypeptidáz dělí 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 molekula kovu, thiolové karboxypeptidázy, s aminokyselinou cystein v aktivním centru a serin-karboxypeptidázami, v nichž je serin-karboxypeptidázy 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 efekt

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

Úkolem karboxypeptidáz během trávení je rozdělení proteinů na jednotlivé aminokyseliny. Tento proces je velmi důležitý, protože ve střevě nejsou absorbovány žádné proteiny, pouze jednotlivé aminokyseliny.

Karboxypeptidázy jsou nezbytné v procesu zrání různých proteinů. Aby proteiny byly po své produkci plně funkční, je třeba provést různé modifikace. Například jednotlivé aminokyseliny jsou odštěpeny karboxypeptidázami. K této modifikaci však nedochází pouze prostřednictvím karboxypeptidáz, ale ve spojení s jinými enzymy. Dále se karboxypeptidázy podílejí na produkci různých peptidů.

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

Kde se vyrábí?

Část karboxypeptidáz, které se účastní trávení, je produkována v pankreatu. Pankreas, také nazývaný pankreas, produkuje pankreatické sekrece, které se uvolňují přímo do tenkého střeva. Tato sekrece je velmi bohatá na enzymy. Rovněž neutralizuje obsah kyselých žaludků. Tato sekrece obsahuje karboxypeptidázy, které byly dříve produkovány v pankreatu.

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

Co se stane v případě nedostatku?

Pokud je nedostatek karboxypeptidáz, měl by být příslušný proces teoreticky omezen. O účincích nedostatku karboxypeptidáz, které se účastní trávení, však není známo mnoho. Je pravděpodobné, že štěpení proteinů může být udržováno, protože pokud je určitá karboxypeptidáza nedostatečná, může ji převzít jiná.

Enzymy přednostně odštěpí příslušné aminokyseliny, ale mohou také odštěpit aminokyseliny, které se perfektně nehodí k jejich skupině. Existuje však onemocnění, které je založeno na nedostatku karboxypeptidázy N. Při tomto onemocnění je imunitní systém narušen, protože se tento enzym podílí na obraně proti nemoci.