Jaké jsou různé typy enzymů trávících proteiny?

Enzymy trávící proteiny, také nazývané proteázy nebo peptidázy, jsou proteiny, které metabolizují jiné proteiny na menší molekuly. Některé proteázy jsou klíčovou součástí trávicího systému většiny zvířat, kde katalyzují rozklad bílkovin z potravin na aminokyseliny, z nichž jsou vyrobeny. Jiné slouží jako katalyzátory mnoha základních buněčných funkcí, včetně aktivace a deaktivace hormonů, buněčné smrti, růstu a aktivace imunitního systému. Různé typy proteáz jsou klasifikovány podle mechanismu rozkladu proteinu.

K trávení proteinů dochází hydrolýzou peptidových vazeb, které spojují aminokyseliny proteinu dohromady. Proteázy provádějí tento proces, známý jako proteolýza. Metabolismus bílkovin zahrnuje rozdělení proteinů na jejich základní aminokyseliny, které jsou poté různými anabolickými cestami zpracovávány na nové proteiny nebo jiné sloučeniny. Různé typy proteáz jsou často rozděleny do kategorií, podle kterých aminokyselina v proteinu aktivuje jejich štěpení peptidových vazeb, které drží proteiny pohromadě. Hlavní typy enzymů, které tráví proteiny, jsou syntetizovány jako velké prekurzorové molekuly a poté ořezány na menší molekulu, přičemž zůstávají pouze funkční enzymy.

Hlavními enzymy trávícími proteiny v trávicím systému jsou pepsin, trypsin a chymotrypsin. Pepsin se vyrábí v žaludku a trypsin a chymotrypsin se vyrábí v pankreatu. Tyto enzumy rozkládají proteiny v žaludku a tenkém střevě, zatímco jiné trávicí enzymy metabolizují uhlohydráty a lipidy.

Pepsin je nejdůležitější z této skupiny a je součástí enzymové skupiny nazývané aspartátové proteázy. Posledně jmenované dva - trypsin a chymotrypsin - jsou typem enzymu nazývaného serinové proteázy. Tato skupina katalyzuje některé chemické kaskády, které vedou imunitní buňky k útoku na antigeny a způsobují reakce nezbytné pro srážení krve.

Další typy enzymů, které tráví proteiny, se nazývají exopeptidázy a vyrábějí se ve slinivce břišní. Tyto odstraňují aminokyseliny z konců proteinového polypeptidového řetězce. Tento typ enzymu může úplně štěpit protein, protože začíná přerušovat vazby mezi jednotlivými aminokyselinami na jednom konci řetězce a pokračuje v tom až na druhý konec. Exopeptidázy katalyzují velmi rychlé trávení bílkovin a mohou poškodit okolní tkáň, pokud uniknou z pankreatu a do krevního řečiště kvůli zranění.

Další skupina enzymů trávících proteiny řídí cirkulaci proteinů degradací přebytku nebo poškození molekul. Mnoho z těchto enzymů je známo jako cysteinové proteázy a vyskytují se u mnoha zvířat a rostlin. Nacházejí se v ovocích, jako je ananas a papája, a představují část intenzivní kyselosti v šťávách z těchto plodů. Cysteinové proteázy jsou nezbytné pro proces programované buněčné smrti, výroby hormonů, vývoje kostí a mnoha signálních kaskád u lidí. Vědci se také domnívají, že tento typ proteázy ovlivňuje klíčové body buněčného cyklu a ovlivňuje různá stádia buněčného růstu a dělení.