Karboksüpeptidaas

määratlus

Karboksüpeptidaasid on ensüümid, mis lõhestavad aminohapped valkudest või peptiididest. Valgud on pikad ahelad, mis koosnevad erinevatest aminohapetest. Peptiidid koosnevad ka aminohapetest, kuid on lühemad. Aminohapete põhistruktuur on alati sama. Oluline on luua seos süsinikuaatomi ja lämmastikuaatomi vahel.

Saate seda visualiseerida nagu inimese ahelat, parem käsi on süsiniku aatom ja vasak käsi on lämmastiku aatom. Üks aatomitest jääb keti mõlemas otsas vabaks. Karboksüpeptidaasid lõhestasid viimase aminohappe valgu lõpus, kus süsinikuaatom jääb vabaks. Seda nimetatakse nn C-terminaalseks otsteks.

Kuna ensüüm saab lõheneda ainult otstes, nimetatakse seda eksopeptidaasiks. Ühelt poolt osalevad söödud toidu lagunemises karboksüpeptidaasid, teisalt modifitseerivad nad ka vastvalminud valke ja viivad need funktsionaalsesse olekusse.

Millised karboksüpeptidaasid seal on?

Karboksüpeptidaasid võib jagada erinevatesse süsteemidesse. Süsteem jagab karboksüpeptidaasid vastavalt sellele, millised aminohapped nad eelistatult lõhestavad. Selles süsteemis jagunevad karboksüpeptidaasid mitmeks rühmaks, mis on tähistatud tähtedega. Tuntumad rühmad on rühmad A ja B.

Rühma A karboksüpeptidaasid lõhustavad hargnenud struktuuriga aminohappeid ja aromaatse tsükliga aminohappeid. See on eriline struktuur, mis koosneb süsinikuaatomitest ja millel on erilised omadused.

B-rühma karboksüpeptidaasid lõhestavad eelistatult positiivselt laetud aminohapped.

Teine süsteem karboksüpeptidaaside klassifitseerimiseks jagab ensüümid vastavalt nende aktiivse keskme olemusele. Aktiivne tsenter tähistab ensüümi punkti, kus reaktsioon toimub. Karboksüpeptidaaside korral eristatakse metallokarboksüpeptidaasid, mille aktiivses keskmes on metallimolekul, tiool-karboksüpeptidaasid, mille aktiivkeskmes on aminohape tsüsteiin, ja seriin-karboksüpeptidaasid, milles aminohape seriin asub aktiivkeskuses. Erinevad aktiivsed tsentrid ei määra aga seda, milline aminohape on ära jaotatud.

Seriini karboksüpeptidaaside klass koosneb kolmest ensüümist: Trüpsiin, kümotrüpsiin, elastaas.

Ülesanne, funktsioon ja mõju

Erinevate karboksüpeptidaaside ülesanded on väga mitmekesised. Kui esmakordselt avastatud karboksüpeptidaasid mängivad osa seedimises, on enamik tänapäeval teadaolevaid karboksüpeptidaase teiste protsesside jaoks olulised.

Karboksüpeptidaaside ülesanne seedimise käigus on valkude tükeldamine üksikuteks aminohapeteks. See protsess on väga oluline, kuna soolestikus ei imendu valke, ainult üksikud aminohapped.

Karboksüpeptidaasid on erinevate valkude küpsemisprotsessis asendamatud. Valkude täielikuks funktsioneerimiseks pärast nende tootmist tuleb teha mitmesuguseid modifikatsioone. Näiteks eraldavad üksikud aminohapped karboksüpeptidaasid. See modifikatsioon ei toimu siiski ainult karboksüpeptidaaside kaudu, vaid koos teiste ensüümidega. Lisaks osalevad erinevate peptiidide tootmises karboksüpeptidaasid.

Eriti oluline peptiid on insuliin. Insuliini tootmises osalevad ka erinevad karboksüpeptidaasid.

Kus seda tehakse?

See osa karboksüpeptidaasidest, mis osaleb seedimisel, toodetakse kõhunäärmes. Kõhunääre, mida nimetatakse ka kõhunäärmeks, tekitab pankrease sekretsioone, mis eralduvad otse peensooles. See sekretsioon on väga rikas ensüümide poolest. See neutraliseerib ka happelise maosisu. See sekretsioon sisaldab karboksüpeptidaase, mida varem toodeti kõhunäärmes.

Üksikasjalikumat teavet selle kohta, mida pankreas teeb, lugege meie artiklist: Kõhunäärme funktsioon

Mis juhtub puuduse korral?

Karboksüpeptidaaside puudusest tuleks asjakohast protsessi teoreetiliselt piirata. Seedeprotsessis osalevate karboksüpeptidaaside puuduse tagajärgedest ei teata aga kuigi palju. Eeldatavasti saab valkude lõhustumist säilitada, sest kui teatud karboksüpeptidaasil on puudus, võib selle üle võtta teine.

Ensüümid lõhestavad eelistatult vastavad aminohapped, kuid need võivad ka maha jagada aminohapped, mis ei sobi nende rühma ideaalselt. Siiski on haigus, mis põhineb N-karboksüpeptidaasi defitsiidil. Selle haiguse korral on immuunsussüsteem häiritud, kuna see ensüüm osaleb haiguste eest kaitsmisel.