Karboksipeptidaza

opredelitev

Karboksipeptidaze so encimi, ki aminokisline cepijo na beljakovine ali peptide. Beljakovine so dolge verige, sestavljene iz različnih aminokislin. Peptidi so tudi sestavljeni iz aminokislin, vendar so krajši. Osnovna struktura aminokislin je vedno enaka. Pomembno je, da se vzpostavi povezava med atomom ogljika in dušikovim atomom.

Lahko si ga predstavljate kot človeško verigo, desna roka je atom ogljika, leva pa atom dušika. Eden od atomov ostane prost na vsakem koncu verige. Karboksipeptidaze odcepijo zadnjo aminokislino na koncu proteina, kjer atom ogljika ostane prost. Imenujemo ga kot tako imenovani C-terminalni konec.

Ker se encim lahko cepi le na koncih, ga imenujemo eksopeptidaza. Karboksipeptidaze so po eni strani vključene v razgradnjo zaužite hrane, na drugi strani pa tudi spreminjajo na novo proizvedene beljakovine in jih privedejo v funkcionalno stanje.

Katere karboksipeptidaze obstajajo?

Karboksipeptidaze lahko razdelimo na različne sisteme. Sistem deli karboksypeptidaze, v skladu s katerimi aminokisline se prednostno cepijo. V tem sistemu so karboksipeptidaze razdeljene v več skupin, ki so označene s črkami. Najbolj znani skupini sta skupini A in B.

Karboksipeptidaze skupine A cepijo aminokisline z razvejano strukturo in tiste, ki imajo aromatičen obroč. To je posebna struktura, ki je sestavljena iz atomov ogljika in ima posebne lastnosti.

Karboksipeptidaze skupine B prednostno cepijo aminokisline, ki so pozitivno nabite.

Drugi sistem za razvrščanje karboksipeptidaz deli encime glede na naravo njihovega aktivnega središča. Aktivno središče označuje točko na encimu, kjer poteka reakcija. Pri karboksipeptidazah se razlikuje med metalo-karboksipeptidazami, v katerih je v aktivnem centru kovinska molekula, tiol-karboksipeptidaza, z aminokislinami cistein v aktivnem centru, in serin-karboksipeptidazami, v katerih je aminokislina serin v aktivnem centru. Vendar različni aktivni centri ne določajo, katera aminokislina se cepi.

Razred serinskih karboksipeptidaz je sestavljen iz treh encimov: Tripsin, kimotripsin, elastaza.

Naloga, delovanje in učinek

Naloge različnih karboksipeptidaz so zelo raznolike. Medtem ko so bile najprej odkrite karboksipeptidaze, ki igrajo vlogo pri prebavi, je večina znanih karboksipeptidaz danes pomembna za druge procese.

Naloga karboksipeptidaz med prebavo je razdelitev beljakovin na posamezne aminokisline. Ta postopek je zelo pomemben, saj se v črevesju ne absorbirajo beljakovine, le posamezne aminokisline.

Karboksipeptidaze so nepogrešljive pri procesu zorenja različnih beljakovin. Da bodo beljakovine po njihovi proizvodnji popolnoma funkcionalne, je treba narediti različne modifikacije. Na primer, karboksipeptidaze ločijo posamezne aminokisline. Vendar pa ta sprememba ne poteka samo prek karboksipeptidaz, ampak v povezavi z drugimi encimi. Karboksipeptidaze so poleg tega vključene v proizvodnjo različnih peptidov.

Še posebej pomemben peptid je insulin. Pri proizvodnji inzulina sodelujejo tudi različne karboksipeptidaze.

Kje je narejena?

Del karboksipeptidaz, ki sodeluje pri prebavi, nastaja v trebušni slinavki. Pankreasa, imenovana tudi trebušna slinavka, proizvaja izločke trebušne slinavke, ki se sproščajo neposredno v tanko črevo. Ta izloček je zelo bogat z encimi. Prav tako nevtralizira kislo vsebino želodca. Ta izloček vsebuje karboksipeptidaze, ki so bile prej proizvedene v trebušni slinavki.

Za podrobnejše informacije o tem, kaj počne trebušna slinavka, preberite naš članek: Delovanje trebušne slinavke

Kaj se zgodi v primeru pomanjkljivosti?

Če primanjkuje karboksipeptidaz, je treba teoretično omejiti ustrezen postopek. O učinkih pomanjkanja karboksipeptidaz, ki sodelujejo pri prebavi, pa ni veliko znanega. Domnevno lahko cepitev beljakovin traja, saj če določena karboksipeptidaza primanjkuje, lahko prevzame drugo.

Encimi se prednostno odcepijo od ustreznih aminokislin, lahko pa tudi cepijo aminokisline, ki popolnoma ne ustrezajo njihovi skupini. Vendar pa obstaja bolezen, ki temelji na pomanjkanju karboksipeptidaze N. Pri tej bolezni je imunski sistem moten, ker je ta encim vključen v obrambo pred boleznijo.