Peptidáza

Peptidázy jsou enzymy, které katalyticky štěpí peptidové vazby peptidů a proteinů hydrolýzou, tj. připojením molekuly H2O.

Peptidázy fungují extra- a intracelulárně. Nejde jen o rozklad proteinů a peptidů pro produkci energie a extrakci fragmentů pro konstrukci nových proteinů, ale také o řadu specializovaných funkcí, jako je aktivace enzymaticky působících proteinů nebo neurotransmiterů.

Co je to peptidáza?

Nejdůležitější charakteristikou, která charakterizuje všechny peptidázy, je jejich schopnost přerušit peptidové vazby mezi dvěma aminokyselinami hydrolýzou. Molekula H2O je uložena a prakticky odpovídá reverzi procesu peptizace.

Proteiny a peptidy jsou tvořeny řetězcem aminokyselin prostřednictvím peptidových vazeb. Jediným rozdílem mezi peptidy a proteiny je to, že proteiny sestávají z řetězců s více než asi 100 aminokyselinami, zatímco peptidy mají kratší řetězce s alespoň dvěma až maximálně 100 aminokyselinami. Velký počet peptidáz specializujících se na určité procesy útoku a katalýzy představuje výzvu pro obecnou klasifikaci. Základní rozlišení lze rozlišit mezi exo- a endopeptidázami.

Exopeptidázy napadají peptidové řetězce buď z N-koncového konce (aminopeptidázy) nebo z C-koncového konce (karboxypeptidázy) a specializují se na odštěpení jedné aminoskupiny současně nebo celé peptidové fragmenty dvěma, třemi nebo více aminokyselinami. Endopeptidázy se specializují na napadení specifických bodů na proteiny.Často se jedná o proces aktivace enzymu, srovnatelný s odstraněním blokovací páky. Peptidázy lze klasifikovat podle mezinárodní nomenklatury ES.

Funkce, efekt a úkoly

Peptidázy plní několik různých základních funkcí. Nejzřetelnější funkce a úkol v katabolické větvi metabolismu spočívá v fragmentaci proteinů v potravě, aby byly schopny absorbovat je střevní sliznicí.

Funkce fragmentace proteinu je v těle také vyžadována, aby rozkládala vlastní proteiny v těle za účelem generování energie nebo pro produkci proteinových fragmentů pro anabolickou část metabolismu k vytvoření nových proteinů. Další funkcí a úkolem je aktivovat určité proteiny po syntéze odštěpením určité aminokyseliny. Takzvané signální peptidázy oddělují signální peptidy od proteinů. To zajišťuje, že proteiny produkované intracelulárně jsou transportovány na zamýšlené místo použití. Důležitým úkolem peptidáz je jejich účast na syntéze antigenů.

K provedení této funkce se peptidázy kombinují za vzniku peptidázového komplexu, proteazomu. Intracelulární peptidázy lze nalézt téměř ve všech buněčných kompartmentech a buněčných organelách, kde kromě jiného udržují rovnováhu proteinů. Peptidázy také hrají v koagulačním procesu důležité funkce, a jsou proto společně odpovědné za rychlé uzavření rány bez tvorby krevních sraženin, které mohou být odváděny do krevního řečiště a vést k infarktu.

Vzdělávání, výskyt, vlastnosti a optimální hodnoty

Peptidázy se vyskytují téměř ve všech tkáních jako extracelulární peptidázy a prakticky ve všech buňkách jako intracelulární peptidy, z nichž každá má odlišné úkoly, ale podobné funkce a účinky. Extracelulární peptidázy jsou vylučovány exokrinními žlázami, jako jsou slinné žlázy v ústech, žaludeční sliznice a především slinivka břišní.

Proces rozkladu proteinu začíná v ústech a pokračuje v žaludku. K finálnímu rozkladu proteinů na definované kousky, které mohou být absorbovány a resorbovány endoteliálními buňkami střevní sliznice, dochází hlavně v dvanáctníku, první části tenkého střeva po žaludku. V tenkém střevě jsou přípravné fáze trávicích enzymů, nazývané zymogeny, aktivovány peptidázami v bioaktivní formě odštěpením určitých aminokyselin. Specifikace referenčních hodnot nebo optimální koncentrace peptidáz se může vždy vztahovat pouze ke specifické peptidáze a v nejlepším případě umožňuje vyvodit závěry o existenci určitých problémů jejich porovnáním s některými dalšími laboratorními parametry a následnou diferenciální diagnostikou.

Například zvýšená hladina leucin-aminopeptidázy (LAP) zatím nemůže dojít k závěru, že je přítomna cholestáza, nahromadění trávicích enzymů. Hodnoty LAP u žen jsou 16-32 jednotek na litr a pro muže 11 až 35 jednotek na litr. Pokud jsou hladiny příliš vysoké, měly by být kontrolovány hladinami určitých jaterních enzymů v krvi, jako je alkalická fosfatáza, gama-GTP a některé další hodnoty.

Nemoci a poruchy

Enzymy představují největší skupinu látek v proteinech, peptidy a lipázy hrají důležitou roli jako trávicí enzymy.

Velký počet peptidáz - je známo více než 250 různých peptidáz - znamená, že mohou nastat metabolické poruchy, které byly získány, tj. Způsobeny nevyváženou stravou, nemocí nebo toxiny. Na druhé straně lze předpokládat, že komplexní souhru metabolismu enzymů lze také ovlivnit a narušit genovými mutacemi. Příznaky a rizika vyplývající z metabolických poruch se mohou pohybovat od mírných po těžké.

Teprve nedávno byly zkoumány souvislosti mezi nespecifickými příznaky a specifickými poruchami metabolismu peptidáz a dalších enzymů. Snížená aktivita peptidázy ve střevě vede ke zvýšenému vychytávání peptidů s dlouhým řetězcem, které vznikají jako fragmenty proteinů v krvi, a ke zvýšené exkreci ledvinami, takže skutečnosti lze relativně snadno určit pomocí analýzy moči. Je zajímavé, že snížená aktivita peptidázy byla spojena s chorobami, jako je ADD, ADHD, schizofrenie, autismus a deprese.