Was sind die verschiedenen Arten von Protein-Verdauungsenzymen?
Proteinverdauende Enzyme, auch Proteasen oder Peptidasen genannt, sind Proteine, die andere Proteine in kleinere Moleküle umwandeln. Einige Proteasen sind ein entscheidender Bestandteil des Verdauungssystems der meisten Tiere, wo sie den Abbau von Eiweiß aus Nahrungsmitteln in die Aminosäuren katalysieren, aus denen diese hergestellt werden. Andere dienen als Katalysatoren für viele grundlegende Zellfunktionen, einschließlich Hormonaktivierung und -deaktivierung, Zelltod, Wachstum und Aktivierung des Immunsystems. Verschiedene Arten von Proteasen werden nach ihrem Mechanismus des Proteinabbaus klassifiziert.
Der Proteinverdau erfolgt durch Hydrolyse der Peptidbindungen, die die Aminosäuren eines Proteins miteinander verbinden. Proteasen führen diesen als Proteolyse bekannten Prozess durch. Der Proteinstoffwechsel umfasst die Aufteilung von Proteinen in ihre Aminosäurebestandteile, die dann auf verschiedenen anabolen Wegen entweder in neue Proteine oder andere Verbindungen umgewandelt werden. Die verschiedenen Arten von Proteasen werden häufig danach kategorisiert, welche Aminosäure in einem Protein ihre Spaltung der Peptidbindungen aktiviert, die Proteine zusammenhalten. Die Haupttypen von Proteinverdauungsenzymen werden als große Vorläufermoleküle synthetisiert und dann zu einem kleineren Molekül zerkleinert, wobei nur das Arbeitsenzym übrig bleibt.
Die wichtigsten proteinverdaulichen Enzyme im Verdauungssystem sind Pepsin, Trypsin und Chymotrypsin. Pepsin wird im Magen und Trypsin und Chymotrypsin in der Bauchspeicheldrüse hergestellt. Diese Enzume bauen Proteine im Magen und Dünndarm ab, während andere Verdauungsenzyme Kohlenhydrate und Lipide metabolisieren.
Pepsin ist das wichtigste dieser Gruppe und gehört zu einer Enzymgruppe, die als Aspartatproteasen bezeichnet wird. Die letzteren zwei - Trypsin und Chymotrypsin - sind eine Art Enzym, die Serinproteasen genannt werden. Diese Gruppe katalysiert einige der chemischen Kaskaden, die Immunzellen dazu veranlassen, Antigene anzugreifen und die für die Blutgerinnung erforderlichen Reaktionen auszulösen.
Eine andere Art von Proteinverdauungsenzymen heißt Exopeptidasen und wird in der Bauchspeicheldrüse hergestellt. Diese entfernen Aminosäuren von den Enden der Polypeptidkette eines Proteins. Diese Art von Enzym kann ein Protein vollständig verdauen, da es die Bindungen zwischen den einzelnen Aminosäuren an einem Ende der Kette aufbricht und dies bis zum anderen Ende fortsetzt. Exopeptidasen katalysieren eine sehr schnelle Verdauung von Proteinen und können das umliegende Gewebe schädigen, wenn sie aufgrund von Verletzungen aus der Bauchspeicheldrüse in den Blutkreislauf gelangen.
Eine andere Gruppe von Protein-verdauenden Enzymen steuert die Zirkulation von Proteinen, indem sie überschüssige oder beschädigte Moleküle abbauen. Viele dieser Enzyme sind als Cysteinproteasen bekannt und kommen in vielen Tieren und Pflanzen vor. Sie kommen in Früchten wie Ananas und Papaya vor und machen einen Teil der intensiven Säure in den Säften dieser Früchte aus. Cysteinproteasen sind für den programmierten Zelltod, die Hormonherstellung, die Knochenentwicklung und viele Signalkaskaden beim Menschen von wesentlicher Bedeutung. Die Forscher glauben auch, dass diese Art von Protease wichtige Punkte im Zellzyklus beeinflusst und die verschiedenen Stadien des Zellwachstums und der Zellteilung beeinflusst.