peptidase

peptidaser er enzymer, der katalytisk nedbryder peptidbindinger af peptider og proteiner gennem hydrolyse, dvs. gennem tilsætning af et H2O-molekyle.

Peptidaser fungerer ekstra- og intracellulært. Det handler ikke kun om nedbrydning af proteiner og peptider til energiproduktion og ekstraktion af fragmenter til konstruktion af nye proteiner, men også om en række specialiserede funktioner såsom aktivering af enzymatisk virkende proteiner eller neurotransmittorer.

Hvad er en peptidase?

Den vigtigste egenskab, der kendetegner alle peptidaser, er deres evne til at bryde peptidbindinger mellem to aminosyrer via hydrolyse. Et H2O-molekyle deponeres og svarer praktisk talt til det modsatte af peptiseringsprocessen.

Proteiner og peptider består af en streng aminosyrer via peptidbindinger. Den eneste forskel mellem peptider og proteiner er, at proteiner består af kæder på mere end ca. 100 aminosyrer, mens peptider har kortere kæder på mindst to til højst 100 aminosyrer. Det store antal peptidaser, der er specialiseret i visse angrebs- og katalyseprocesser, udgør en udfordring for en generel klassificering. Der kan sondres en grundlæggende sondring mellem exo- og endopeptidaser.

Exopeptidaser angriber peptidkæder enten fra den N-terminale ende (aminopeptidaser) eller fra den C-terminale ende (carboxypeptidaser) og er specialiseret i at opdele en aminogruppe ad gangen eller hele peptidfragmenter med to, tre eller flere aminosyrer. Endopeptidaser er specialiserede i at angribe specifikke punkter på proteiner.Ofte er dette processen med at aktivere et enzym, der kan sammenlignes med at fjerne en låsehåndtag. Peptidaser kan klassificeres i henhold til den internationale EF-nomenklatur.

Funktion, effekt og opgaver

Peptidaser udfører flere forskellige grundlæggende funktioner. Den mest bemærkelsesværdige funktion og opgave i den katabolske gren af ​​metabolismen består i fragmentering af proteiner i fødevarer for at være i stand til at absorbere dem gennem tarmslimhinden.

Proteinfragmenteringsfunktionen er også påkrævet i kroppen for at nedbryde kroppens egne proteiner med det formål at generere energi eller til produktion af proteinfragmenter til den anabolske del af stofskiftet for at opbygge nye proteiner. En anden funktion og opgave er at aktivere visse proteiner efter syntese ved at opdele en bestemt aminosyre. Såkaldte signalpeptidaser frigør signalpeptider fra proteiner. Dette sikrer, at proteiner, der er produceret intracellulært, transporteres til det tilsigtede anvendelsessted. En vigtig opgave for peptidaser er deres deltagelse i syntesen af ​​antigener.

For at udføre denne funktion kombineres peptidaser og danner et peptidase-kompleks, proteasomet. Intracellulære peptidaser findes i næsten alle cellerum og celleorganeller, hvor de blandt andet opretholder proteinbalancen. Peptidaser påtager sig også vigtige funktioner i koagulationsprocessen og er derfor i fællesskab ansvarlige for hurtig lukning af et sår uden dannelse af blodpropper, som kan føres væk med blodomløbet og føre til hjerteanfald.

Uddannelse, forekomst, egenskaber & optimale værdier

Peptidaser forekommer i næsten alle væv som ekstracellulære peptidaser og i praktisk talt alle celler som intracellulære peptider, hver med forskellige opgaver, men lignende funktioner og virkninger. Ekstracellulære peptidaser udskilles af eksokrine kirtler såsom spytkirtler i munden, maveslimhinden og frem for alt af bugspytkirtlen.

Processen med nedbrydning af proteiner begynder i munden og fortsætter i maven. Den endelige opdeling af proteinerne i definerede stykker, som kan optages og resorberes af endotelcellerne i tarmslimhinden, forekommer hovedsageligt i tolvfingertarmen, den første sektion af tyndtarmen efter maven. I tyndtarmen aktiveres indledende stadier af fordøjelsesenzymer, kaldet zymogener, af peptidaser i den bioaktive form ved at opdele visse aminosyrer. Specifikationen af ​​referenceværdier eller optimale koncentrationer af peptidaser kan kun nogensinde relateres til en specifik peptidase og giver i bedste fald konklusioner om eksistensen af ​​visse problemer kun ved sammenligning med nogle andre laboratorieparametre og efterfølgende differentiel diagnose.

For eksempel kan et forhøjet niveau af leucin-amino-peptidase (LAP) endnu ikke konkludere, at cholestasis, en opbygning af fordøjelsesenzymer, er til stede. LAP-værdierne for kvinder er 16-32 enheder pr. Liter og for mænd 11 til 35 enheder pr. Liter. Hvis niveauerne er for høje, skal de kontrolleres med niveauerne af visse leverenzymer i blodet, såsom alkalisk fosfatase, gamma-GTP og nogle andre værdier.

Sygdomme og lidelser

Enzymer repræsenterer den største gruppe stoffer inden for proteiner Peptidaser og lipaser spiller en vigtig rolle som fordøjelsesenzymer.

Det store antal peptidaser - mere end 250 forskellige peptidaser er kendt - betyder, at der også er opstået metaboliske forstyrrelser, dvs. forårsaget af en ubalanceret diæt, sygdom eller toksiner. På den anden side kan det antages, at det komplekse samspil mellem enzymmetabolismen også kan påvirkes og forringes af genmutationer. De symptomer og risici, der følger af de stofskifteforstyrrelser, kan variere fra milde til svære.

Det er først for nylig, at forbindelserne mellem ikke-specifikke symptomer og specifikke forstyrrelser i metabolismen af ​​peptidaser og andre enzymer er blevet undersøgt. En reduceret peptidase-aktivitet i tarmen fører til en øget optagelse af længere kæde-peptider, der opstår som fragmenter af proteiner i blodet og til en øget udskillelse via nyrerne, så fakta relativt let kan bestemmes ved en urinalyse. Interessant nok er nedsat peptidase-aktivitet blevet knyttet til sygdomme som ADD, ADHD, schizofreni, autisme og depression.