Wat is een endopeptidase?

Een endopeptidase is een type protease, een enzym uit een grote groep dat eiwitten afbreekt. Enzymen zijn eiwitten die reacties veel sneller laten gebeuren. Eiwitten bestaan ​​uit ketens van aminozuren, verbonden door peptidebindingen. Deze koppeling verbindt het carboxyl-uiteinde van het ene aminozuur met het amino-uiteinde van het volgende. Endopeptidasen splitsen de peptidebindingen van de aminozuren in het eiwit, in tegenstelling tot exopeptidasen , die aan de uiteinden van het eiwit splitsen.

Endopeptidasen zijn te vinden in alle klassen van organismen en hebben een breed scala aan biologische activiteiten. Ze zijn betrokken bij de vertering van eiwitten in voedsel. Dit omvat de enzymen pepsine, trypsine en chymotrypsine. Proteasen zijn ook betrokken bij cellulaire signalering door andere eiwitten af ​​te breken, zoals antilichamen of hormonen. Ze kunnen paden in- of uitschakelen.

Proteasen worden meestal eerst gemaakt als een groter molecuul dat inactief is. Dit beschermt de cel die het synthetiseert tegen beschadiging. Zodra het protease op zijn doel is afgeleverd, bijvoorbeeld de maag, wordt een stuk van het molecuul verwijderd. Dit activeert het protease.

Vanwege hun talloze rollen in de cellulaire functie is er veel medische interesse in endopeptidase-activiteit. Een voorbeeld hiervan is prolyl endopeptidase, dat specifiek splitst na het aminozuur proline. Het is in verband gebracht met psychische stoornissen, zoals depressie, manie en schizofrenie. Er is klinische belangstelling voor prolyl-endopeptidaseremmers als mogelijke antidepressiva.

Een ander voorbeeld is neutrale endopeptidase, die verschillende andere namen heeft. Het is ook bekend als neprilysine en veel voorkomende acute lymfatische leukemie-antigeen (CALLA). Dit protease degradeert kleine uitgescheiden peptiden, waaronder het peptide dat is geïmpliceerd als oorzaak van de ziekte van Alzheimer, en verschillende belangrijke signalerende peptiden. Neutrale endopeptidase wordt soms gebruikt als een kanker marker, maar de rol ervan bij kanker is onduidelijk. Remmers zijn ontwikkeld om te helpen bij pijnverlichting en de controle van hoge bloeddruk.

De endopeptidasen worden in verschillende families geplaatst, afhankelijk van de structuur van hun actieve site en de omstandigheden waaraan ze de voorkeur geven. Er zijn serineproteasen, die het aminozuur serine op hun actieve plaats hebben. Leden van deze familie omvatten de spijsverteringsproteasen trypsine en chymotrypsine, samen met prolyl-endopeptidase. Een remmer die vaak wordt gebruikt in biochemische onderzoekslaboratoria is de zeer giftige stof fenylmethaansulfonylflouride (PMSF). Het wordt gebruikt tijdens eiwitisolatie en -zuivering om serineproteaseactiviteit te remmen, die het te zuiveren eiwit kan afbreken.

Cysteïneproteasen hebben een zwavelgroep op hun actieve plaats en komen veel voor in fruit. Deze enzymen zijn te vinden in vleesvermalsers. Papaïne is een voorbeeld van zo'n endopeptidase en wordt gebruikt om bijen- en wespensteken te behandelen.

De actieve site van aspartische proteasen bevat in het algemeen twee aspartaatgroepen. Metalloendopeptidasen vereisen een metalen cofactor voor activiteit. Neutrale endopeptidasen maken deel uit van deze familie en vereisen zink voor activiteit.