Co je endopeptidáza?

Endopeptidáza je typ proteázy, enzymu z velké skupiny, která degraduje proteiny. Enzymy jsou proteiny, které způsobují mnohem rychlejší reakce. Proteiny se skládají z řetězců aminokyselin spojených peptidovými vazbami. Tato vazba spojuje karboxylový konec jedné aminokyseliny s aminovým koncem další. Endopeptidázy štěpí peptidové vazby aminokyselin v proteinu, na rozdíl od exopeptidáz , které štěpí na koncích proteinu.

Endopeptidázy se vyskytují ve všech třídách organismů a mají širokou škálu biologických aktivit. Podílejí se na trávení bílkovin v potravě. To zahrnuje enzymy pepsin, trypsin a chymotrypsin. Proteasy se také podílejí na buněčné signalizaci štěpením jiných proteinů, jako jsou protilátky nebo hormony. Mohou zapínat a vypínat cesty.

Proteázy jsou obvykle nejprve vyrobeny jako větší molekula, která je neaktivní. To chrání buňku, která ji syntetizuje, před poškozením. Jakmile je proteáza doručena do svého cíle, například do žaludku, část molekuly je odstraněna. Tím se aktivuje proteáza.

Vzhledem k jejich nesčetným úlohám v buněčné funkci existuje velký lékařský zájem o aktivitu endopeptidázy. Jedním příkladem je prolyl endopeptidáza, která se štěpí specificky po aminokyselině prolinu. To bylo spojeno s psychologickými poruchami, jako je deprese, mánie a schizofrenie. Existuje klinický zájem o inhibitory prolyl endopeptidázy jako možných antidepresiv.

Dalším příkladem je neutrální endopeptidáza, která má několik dalších jmen. Je také známý jako neprilysin a běžný antigen akutní lymfoblastické leukémie (CALLA). Tato proteáza degraduje malé sekretované peptidy, včetně peptidu, který byl implikován jako příčina Alzheimerovy choroby, a několik důležitých signálních peptidů. Neutrální endopeptidáza se někdy používá jako marker rakoviny, ale její role v rakovině je nejasná. Byly vyvinuty inhibitory, které pomáhají při úlevě od bolesti a při kontrole vysokého krevního tlaku.

Endopeptidázy jsou umístěny do různých rodin v závislosti na struktuře jejich aktivního místa a podmínkách, které preferují. Existují serinové proteázy, které mají na svém aktivním místě aminokyselinu serin. Mezi členy této rodiny patří trávicí proteázy trypsin a chymotrypsin, spolu s prolyl endopeptidázou. Jedním inhibitorem často používaným v biochemických výzkumných laboratořích je vysoce toxická sloučenina fenylmethansulfonylflourid (PMSF). Používá se během izolace a čištění proteinu k inhibici aktivity serinové proteázy, která může degradovat purifikovaný protein.

Cysteinové proteázy mají na svém aktivním místě skupinu síry a jsou běžné u ovoce. Tyto enzymy se nacházejí v masových tenderizátorech. Papain je příkladem takové endopeptidázy a používá se k léčbě bodnutí včel a vos.

Aktivní místo aspartátových proteáz obecně obsahuje dvě aspartátové skupiny. Metaloendopeptidázy vyžadují pro svou aktivitu kovový kofaktor. Neutrální endopeptidázy jsou součástí této rodiny a vyžadují aktivitu zinku.