peptidázy

peptidázy sú enzýmy, ktoré katalyticky štiepia peptidové väzby peptidov a proteínov hydrolýzou, t. j. naviazaním molekuly H20.

Peptidázy fungujú extra- a intracelulárne. Nejde len o rozklad proteínov a peptidov na výrobu energie a extrakciu fragmentov na konštrukciu nových proteínov, ale aj o množstvo špecializovaných funkcií, ako je aktivácia enzymaticky pôsobiacich proteínov alebo neurotransmiterov.

Čo je to peptidáza?

Najdôležitejšou charakteristikou, ktorá charakterizuje všetky peptidázy, je ich schopnosť prerušiť peptidové väzby medzi dvoma aminokyselinami hydrolýzou. Molekula H2O je uložená a prakticky zodpovedá reverzii procesu peptizácie.

Proteíny a peptidy sú tvorené reťazcom aminokyselín prostredníctvom peptidových väzieb. Jediným rozdielom medzi peptidmi a proteínmi je to, že proteíny pozostávajú z reťazcov s viac ako asi 100 aminokyselinami, zatiaľ čo peptidy majú kratšie reťazce s najmenej dvoma až maximálne 100 aminokyselinami. Veľký počet peptidáz špecializujúcich sa na určité procesy útoku a katalýzy predstavuje výzvu pre všeobecnú klasifikáciu. Medzi exo- a endopeptidázami je možné zásadne rozlišovať.

Exopeptidázy napádajú peptidové reťazce buď z N-koncového konca (aminopeptidázy) alebo z C-koncového konca (karboxypeptidázy) a špecializujú sa na rozdelenie jednej aminoskupiny naraz alebo na celé peptidové fragmenty dvoma, tromi alebo viacerými aminokyselinami. Endopeptidázy sa špecializujú na napadnutie špecifických bodov na proteíny.Často je to proces aktivácie enzýmu, porovnateľný s odstránením blokovacej páky. Peptidázy sa môžu klasifikovať podľa medzinárodnej nomenklatúry ES.

Funkcia, účinok a úlohy

Peptidázy plnia niekoľko rôznych základných funkcií. Najzreteľnejšia funkcia a úloha v katabolickej vetve metabolizmu spočíva v fragmentácii proteínov v potrave, aby ich bolo možné absorbovať cez črevnú sliznicu.

Funkcia proteínovej fragmentácie je v tele tiež potrebná na rozloženie vlastných proteínov tela za účelom generovania energie alebo produkcie proteínových fragmentov pre anabolickú časť metabolizmu, aby sa vytvorili nové proteíny. Ďalšou funkciou a úlohou je aktivovať určité proteíny po syntéze rozdelením určitej aminokyseliny. Takzvané signálne peptidázy oddeľujú signálne peptidy od proteínov. To zaisťuje, že proteíny produkované intracelulárne sa transportujú na miesto, na ktoré sú určené. Dôležitou úlohou peptidáz je ich účasť na syntéze antigénov.

Na uskutočnenie tejto funkcie sa peptidázy kombinujú a vytvárajú peptidázový komplex, proteazóm. Intracelulárne peptidázy sa nachádzajú takmer vo všetkých bunkových kompartmentoch a bunkových organelách, kde okrem iného udržiavajú rovnováhu proteínov. Peptidázy tiež zohrávajú dôležité funkcie v koagulačnom procese, a preto sú spoločne zodpovedné za rýchle uzavretie rany bez tvorby krvných zrazenín, ktoré sa môžu prenášať krvným riečiskom a viesť k infarktu.

Vzdelávanie, výskyt, vlastnosti a optimálne hodnoty

Peptidázy sa vyskytujú takmer vo všetkých tkanivách ako extracelulárne peptidázy a prakticky vo všetkých bunkách ako intracelulárne peptidy, z ktorých každá má odlišné úlohy, ale podobné funkcie a účinky. Extracelulárne peptidázy sú vylučované exokrinnými žľazami, ako sú slinné žľazy v ústach, žalúdočná sliznica a predovšetkým pankreas.

Proces rozkladu bielkovín začína v ústach a pokračuje v žalúdku. Konečné rozdelenie proteínov na definované kúsky, ktoré môžu byť absorbované a resorbované endotelovými bunkami črevnej sliznice, sa vyskytuje hlavne v dvanástniku, prvej časti tenkého čreva po žalúdku. V tenkom čreve sa prípravné fázy tráviacich enzýmov nazývaných zymogény aktivujú peptidázami v bioaktívnej forme rozdelením určitých aminokyselín. Špecifikácia referenčných hodnôt alebo optimálnych koncentrácií peptidáz sa môže vždy vzťahovať iba na konkrétnu peptidázu a v najlepšom prípade umožňuje vyvodiť závery o existencii určitých problémov iba porovnaním s niektorými inými laboratórnymi parametrami a následnou diferenciálnou diagnostikou.

Napríklad zvýšená hladina leucín-aminopeptidázy (LAP) ešte nemôže dospieť k záveru, že je prítomná cholestáza, nahromadenie tráviacich enzýmov. Hodnoty LAP pre ženy sú 16-32 jednotiek na liter a pre mužov 11 až 35 jednotiek na liter. Ak sú hladiny príliš vysoké, mali by sa skontrolovať s hladinami určitých pečeňových enzýmov v krvi, ako je alkalická fosfatáza, gama-GTP a niektoré ďalšie hodnoty.

Choroby a poruchy

Enzýmy predstavujú najväčšiu skupinu látok v proteínoch, peptidy a lipázy hrajú dôležitú úlohu ako tráviace enzýmy.

Veľký počet peptidáz - je známych viac ako 250 rôznych peptidáz - znamená, že sa môžu vyskytnúť metabolické poruchy, ktoré sú vyvolané nevyváženou stravou, chorobou alebo toxínmi. Na druhej strane sa dá predpokladať, že komplexnú súhru metabolizmu enzýmov môžu tiež ovplyvniť a narušiť génové mutácie. Príznaky a riziká vyplývajúce z metabolických porúch sa môžu pohybovať od miernych po ťažké.

Až nedávno sa skúmali súvislosti medzi nešpecifickými symptómami a špecifickými poruchami metabolizmu peptidáz a iných enzýmov. Znížená peptidázová aktivita v čreve vedie k zvýšenému vychytávaniu peptidov s dlhším reťazcom, ktoré vznikajú ako fragmenty proteínov v krvi, a k zvýšenému vylučovaniu obličkami, takže fakty je možné relatívne ľahko určiť pomocou analýzy moču. Je zaujímavé, že znížená aktivita peptidázy je spojená s chorobami, ako sú ADD, ADHD, schizofrénia, autizmus a depresia.