Was ist eine Exopeptidase?
Innerhalb des Verdauungssystems gibt es viele verschiedene Enzyme, die Lebensmittelmoleküle abbauen. Jedes dieser Enzyme hat eine andere Rolle und einige wirken nur in einem bestimmten Organ unter bestimmten Bedingungen. Der größte Teil der Verdauung erfolgt im Dünndarm durch eine große Anzahl verschiedener Enzyme. Die Verdauung von Proteinen ist ein Beispiel für einen komplexen Prozess, der in verschiedenen Organen von verschiedenen Enzymgruppen durchgeführt wird. Exopeptidasen sind eine Gruppe von Enzymen, die an der vollständigen Verdauung von Proteinen beteiligt sind.
Der Verdau eines Proteinmoleküls ist sehr spezifisch, da die beteiligten Enzyme nur die Bindungen neben bestimmten Aminosäuren innerhalb der Peptidkette aufbrechen. Wenn eine Peptidbindung gebildet wird, befindet sie sich immer zwischen dem Aminoende einer Aminosäure und dem Carboxylende einer anderen. Wenn die Aminosäuresequenz für eine bestimmte Peptidkette oder ein bestimmtes Protein angegeben wird, wird sie üblicherweise vom N-terminalen Aminoende bis zur letzten Aminosäure mit freiem Carboxyl oder dem C-terminalen abgelesen. Obwohl das Protein abgebaut wird, werden zunächst nur sehr wenige Aminosäuren produziert.
Proteine sind große Moleküle und ihre Verdauung erfolgt in mehreren Schritten, beginnend mit Pepsin, einer von drei Endopeptidasen, im Magen. Sobald sich die teilweise verdauten Proteine vom Magen in den Dünndarm bewegen, bauen die anderen beiden Endopeptidasen, Trypsin und Chymotrypsin, die Proteine weiter ab. Diese drei Enzyme teilen die langen Peptidstränge, aus denen das Protein besteht, in verschiedene Längen auf. Endopeptidasen werden so genannt, da sie die Peptidbindungen im Protein auflösen.
Um den Verdauungsprozess zur Herstellung einzelner Aminosäuren aus einer Proteinkette abzuschließen, wird eine Exopeptidase benötigt. Jede Exopeptidase unterbricht die Bindung zwischen der Endaminosäure und dem Rest der Kette. Es gibt verschiedene Exopeptidasen, von denen jede einen hochspezifischen Wirkmechanismus aufweist. Wo die Aminosäure mit dem Rest der Peptidkette verbunden ist und welche Aminosäuren miteinander verbunden sind, spielt eine Rolle bei der Bestimmung, welche Exopeptidase die Bindung aufbricht.
Carboxypeptidase ist eine Exopeptidase, die die Bindung zwischen der vorletzten und der letzten Aminosäure am C-terminalen Ende aufbricht. Eine andere Exopeptidase, Aminopeptidase, führt die gleiche Wirkung aus, jedoch am N-terminalen Ende. Andere Exopeptidasen, Dipeptidasen genannt, zerlegen bestimmte Paare von Aminosäuren. Beispielsweise unterbricht eine Dipeptidase nur die Bindung zwischen einem Glycin und einem Leucin. Eine andere Dipeptidase wirkt nur auf eine Peptidbindung zwischen zwei miteinander verbundenen Glycinaminosäuren.