peptidaser är enzymer som katalytiskt bryter ned peptidbindningar av peptider och proteiner genom hydrolisering, d.v.s. genom fästning av en H2O-molekyl.
Peptidaser fungerar extra- och intracellulärt. Det handlar inte bara om nedbrytning av proteiner och peptider för energiproduktion och extraktion av fragment för konstruktion av nya proteiner, utan också ett antal specialiserade funktioner såsom aktivering av enzymatiskt verkande proteiner eller neurotransmittorer.
Vad är ett peptidas?
Det viktigaste kännetecknet som kännetecknar alla peptidaser är deras förmåga att bryta peptidbindningar mellan två aminosyror via hydrolys. En H2O-molekyl deponeras och motsvarar praktiskt taget omvänt av peptiseringsprocessen.
Proteiner och peptider består av en sträng av aminosyror via peptidbindningar. Den enda skillnaden mellan peptider och proteiner är att proteiner består av kedjor med mer än cirka 100 aminosyror, medan peptider har kortare kedjor av minst två till högst 100 aminosyror. Det stora antalet peptidaser som specialiserat sig på vissa anfalls- och katalyseprocesser utgör en utmaning för en allmän klassificering. En grundläggande skillnad kan göras mellan exo- och endopeptidaser.
Exopeptidaser attackerar peptidkedjor antingen från den N-terminala änden (aminopeptidaser) eller från den C-terminala änden (karboxipeptidaser) och är specialiserade på att dela upp en aminogrupp i taget eller hela peptidfragment med två, tre eller flera aminosyror. Endopeptidaser är specialiserade på att attackera specifika punkter på proteiner.Ofta är detta processen för att aktivera ett enzym, jämförbart med att ta bort en låsspak. Peptidaser kan klassificeras enligt den internationella EG-nomenklaturen.
Funktion, effekt och uppgifter
Peptidaser uppfyller flera olika grundläggande funktioner. Den mest påtagliga funktionen och uppgiften i metabolismens kataboliska gren består i fragmentering av proteiner i livsmedel för att kunna absorbera dem genom tarmslemhinnan.
Funktionen av proteinfragmentering krävs också i kroppen för att bryta ner kroppens egna proteiner för energiproduktion eller för produktion av proteinfragment för den anabola delen av metabolismen för att bygga upp nya proteiner. En annan funktion och uppgift är att aktivera vissa proteiner efter syntes genom att dela upp en viss aminosyra. Så kallade signalpeptidaser frigör signalpeptider från proteiner. Detta säkerställer att proteiner som produceras intracellulärt transporteras till sin avsedda användningsplats. En viktig uppgift för peptidaser är deras deltagande i syntesen av antigener.
För att utföra denna funktion kombineras peptidaser och bildar ett peptidaskomplex, proteasomen. Intracellulära peptidaser finns i nästan alla cellfack och cellorganeller, där de bland annat upprätthåller proteinbalansen. Peptidaser har också viktiga funktioner i koaguleringsprocessen och är därför gemensamt ansvariga för att snabbt stänga ett sår utan att blodproppar bildas, vilket kan föras med blodomloppet och leda till hjärtattacker.
Utbildning, förekomst, egenskaper och optimala värden
Peptidaser förekommer i nästan alla vävnader som extracellulära peptidaser och i praktiskt taget alla celler som intracellulära peptider, var och en med olika uppgifter men liknande funktioner och effekter. Extracellulära peptidaser utsöndras av exokrina körtlar, såsom salivkörtlarna i munnen, magslemhinnan och framför allt av bukspottkörteln.
Processen med proteinnedbrytning börjar i munnen och fortsätter i magen. Den slutliga uppdelningen av proteinerna i definierade bitar, som kan tas upp och resorberas av endotelcellerna i tarmslemhinnan, sker huvudsakligen i tolvfingertarmen, den första delen av tunntarmen efter magen. I tunntarmen aktiveras preliminära stadier av matsmältningsenzymer, kallade zymogener, av peptidaser i den bioaktiva formen genom att dela upp vissa aminosyror. Specifikationen av referensvärden eller optimala koncentrationer av peptidaser kan endast någonsin relatera till ett specifikt peptidas och i bästa fall gör det möjligt att dra slutsatser om förekomsten av vissa problem endast genom jämförelse med vissa andra laboratorieparametrar och efterföljande differentiell diagnos.
Till exempel kan en förhöjd nivå av leucin-amino-peptidas (LAP) ännu inte dra slutsatsen att kolestas, en uppbyggnad av matsmältningsenzymer, är närvarande. LAP-värdena för kvinnor är 16-32 enheter per liter och för män 11 till 35 enheter per liter. Om nivåerna är för höga, bör de kontrolleras med halterna av vissa leverenzymer i blodet, såsom alkaliskt fosfatas, gamma-GTP och vissa andra värden.
Sjukdomar och störningar
Enzymer representerar den största gruppen av ämnen inom proteiner Peptidaser och lipaser spelar en viktig roll som matsmältningsenzymer.
Det stora antalet peptidaser - mer än 250 olika peptidaser är kända - innebär att metaboliska störningar också kan uppstå som har förvärvats, dvs orsakade av en obalanserad diet, sjukdom eller toxiner. Å andra sidan kan det antas att det komplexa samspelet mellan enzymmetabolismen också kan påverkas och försämras av genmutationer. De symtom och risker som följer av metaboliska störningar kan variera från milda till allvarliga.
Det är först nyligen att sambanden mellan icke-specifika symtom och specifika störningar i metabolismen av peptidaser och andra enzymer har undersökts. En reducerad peptidasaktivitet i tarmen leder till ett ökat upptag av längre kedjepeptider, som uppstår som fragment av proteiner i blodet och till en ökad utsöndring via njurarna, så att fakta relativt enkelt kan fastställas genom en urinalys. Intressant nog har minskad peptidasaktivitet kopplats till sjukdomar som ADD, ADHD, schizofreni, autism och depression.
