пептидаза

Пептидазите са ензими, които каталитично разграждат пептидни връзки на пептиди и протеини чрез хидролизация, т.е. чрез свързване на Н2О молекула.

Пептидазите действат извън- и вътреклетъчно. Не става въпрос само за разграждането на протеини и пептиди за производството на енергия и извличането на фрагменти за изграждането на нови протеини, но и за редица специализирани функции като активиране на ензимно действащи протеини или невротрансмитери.

Какво е пептидаза?

Най-важната характеристика, която характеризира всички пептидази, е тяхната способност да разрушават пептидни връзки между две аминокиселини чрез хидролиза. Отлага се H2O молекула и на практика съответства на обратната страна на процеса на пептизация.

Протеините и пептидите са изградени от низ от аминокиселини чрез пептидни връзки. Единствената разлика между пептидите и протеините е, че протеините се състоят от вериги от повече от около 100 аминокиселини, докато пептидите имат по-къси вериги от поне две до максимум 100 аминокиселини. Големият брой пептидази, специализирани в определени процеси на атака и катализа, представлява предизвикателство за общата класификация. Може да се направи основно разграничение между екзо- и ендопептидази.

Екзопептидазите атакуват пептидните вериги или от N-крайния край (аминопептидази), или от С-крайния край (карбоксипептидази) и са специализирани за разделяне на една аминогрупа наведнъж или цели пептидни фрагменти с две, три или повече аминокиселини. Ендопептидазите се специализират в атака на специфични точки върху протеините.Често това е процесът на активиране на ензим, съпоставим с премахването на заключващ лост. Пептидазите могат да бъдат класифицирани според международната номенклатура на ЕО.

Функция, ефект и задачи

Пептидазите изпълняват няколко различни основни функции. Най-забележимата функция и задача в катаболния клон на метаболизма се състои в фрагментирането на протеини в храната, за да може да ги абсорбира през чревната лигавица.

Функцията за фрагментиране на протеини също е необходима в организма за разграждане на собствените протеини на организма с цел генериране на енергия или за производство на протеинови фрагменти за анаболната част на метаболизма, за да се натрупат нови протеини. Друга функция и задача е да се активират определени протеини след синтеза чрез разделяне на определена аминокиселина. Така наречените сигнални пептидази отделят сигналните пептиди от протеините. Това гарантира, че протеините, произведени вътреклетъчно, се транспортират до предназначеното им място за употреба. Важна задача за пептидазите е участието им в синтеза на антигени.

За да изпълнят тази функция, пептидазите се комбинират и образуват пептидазен комплекс, протеазомата. Вътреклетъчните пептидази могат да бъдат намерени в почти всички клетъчни отделения и клетъчни органели, където, наред с други неща, те поддържат протеиновия баланс. Пептидазите също поемат важни функции в процеса на коагулация и следователно заедно са отговорни за бързото затваряне на рана без образуване на кръвни съсиреци, които могат да се пренесат с кръвообращението и да доведат до сърдечни пристъпи.

Образование, възникване, свойства и оптимални стойности

Пептидазите се срещат в почти всички тъкани като извънклетъчни пептидази и практически във всички клетки като вътреклетъчни пептиди, всяка с различни задачи, но сходни функции и ефекти. Извънклетъчните пептидази се секретират от екзокринни жлези като слюнчените жлези в устата, стомашната лигавица и най-вече от панкреаса.

Процесът на разграждане на протеина започва в устата и продължава в стомаха. Окончателното разграждане на протеините на определени парчета, които могат да бъдат поети и резорбирани от ендотелните клетки на чревната лигавица, се случва главно в дванадесетопръстника, първият участък на тънките черва след стомаха. В тънките черва предварителните етапи на храносмилателните ензими, наречени зимогени, се активират от пептидазите в биоактивната форма чрез разделяне на определени аминокиселини. Спецификацията на референтните стойности или оптималните концентрации на пептидази може винаги да се свързва само с конкретна пептидаза и в най-добрия случай позволява да се правят изводи за съществуването на определени проблеми, като се сравняват с някои други лабораторни параметри и последваща диференциална диагноза.

Например, повишеното ниво на левцин-амино-пептидаза (LAP) все още не може да заключи, че е налице холестаза, натрупване на храносмилателни ензими. Стойностите на LAP за жени са 16-32 единици на литър, а за мъжете - 11 до 35 единици на литър. Ако нивата са прекомерно високи, те трябва да бъдат проверени с нивата на определени чернодробни ензими в кръвта, като алкална фосфатаза, гама-GTP и някои други стойности.

Болести и разстройства

Ензимите представляват най-голямата група вещества в протеините.Пептидазите и липазите играят важна роля като храносмилателни ензими.

Големият брой пептидази - известни са повече от 250 различни пептидази - означава, че метаболитни нарушения, които са придобити, т.е. причинени от небалансирана диета, болест или токсини, също могат да възникнат. От друга страна, може да се предположи, че сложната взаимодействие на ензимния метаболизъм също може да бъде повлияна и нарушена от генни мутации. Симптомите и рисковете, произтичащи от метаболитни нарушения, могат да варират от леки до тежки.

Едва наскоро са изследвани връзките между неспецифични симптоми и специфични нарушения в метаболизма на пептидазите и други ензими. Намалената активност на пептидазата в червата води до увеличен прием на пептиди с по-дълга верига, които възникват като фрагменти от протеини в кръвта и до повишена екскреция чрез бъбреците, така че фактите да могат да се определят сравнително лесно чрез анализ на урината. Интересно е, че намалената активност на пептидазата е свързана със заболявания като ADD, ADHD, шизофрения, аутизъм и депресия.