Hva er en endopeptidase?

En endopeptidase er en type protease, et enzym fra en stor gruppe som bryter ned proteiner. Enzymer er proteiner som får reaksjoner til å skje mye raskere. Proteiner består av kjeder av aminosyrer, bundet av peptidbindinger. Denne koblingen forbinder karboksylterminalen til en aminosyre med aminoterminalen til den neste. Endopeptidaser spalter peptidbindingen til aminosyrene i proteinet, i motsetning til eksopeptidaser , som spaltes i endene av proteinet.

Endopeptidaser finnes i alle klasser av organismer og har et bredt spekter av biologiske aktiviteter. De er involvert i fordøyelsen av protein i maten. Dette inkluderer enzymene pepsin, trypsin og chymotrypsin. Proteaser er også involvert i cellulær signalering ved å bryte ned andre proteiner, som antistoffer eller hormoner. De kan slå baner av eller på.

Proteaser lages vanligvis først som et større molekyl som er inaktivt. Dette beskytter cellen som syntetiserer den mot å bli skadet. Når proteasen er blitt levert til målet, for eksempel magen, fjernes et stykke molekyl. Dette aktiverer proteasen.

På grunn av deres mange roller i cellulær funksjon, er det mye medisinsk interesse for endopeptidase-aktivitet. Et eksempel på dette er prolylendopeptidase, som spaltes spesifikt etter aminosyren prolin. Det har vært assosiert med psykologiske lidelser, som depresjon, mani og schizofreni. Det er klinisk interesse for prolylendopeptidasehemmere som mulige antidepressiva.

Et annet eksempel er nøytral endopeptidase, som har flere andre navn. Det er også kjent som neprilysin og vanlig akutt lymfoblastisk leukemi-antigen (CALLA). Denne proteasen bryter ned små utskilte peptider, inkludert peptidet som har blitt implisert som en årsak til Alzheimers sykdom, og flere viktige signaliserende peptider. Nøytral endopeptidase brukes noen ganger som kreftmarkør, men dens rolle i kreft er uklar. Inhibitorer er utviklet for å hjelpe til med smertelindring og kontroll av høyt blodtrykk.

Endopeptidaseene plasseres i forskjellige familier, avhengig av strukturen på deres aktive sted og betingelsene de foretrekker. Det er serinproteaser, som har aminosyren serin på sitt aktive sted. Medlemmer av denne familien inkluderer fordøyelsesproteasene trypsin og chymotrypsin, sammen med prolylendopeptidase. En hemmer som brukes ofte i biokjemiske forskningslaboratorier er den svært giftige forbindelsen fenylmetansulfonylflourid (PMSF). Det brukes under proteinisolering og rensing for å hemme serinproteaseaktivitet, noe som kan ødelegge proteinet som blir renset.

Cysteinproteaser har en svovelgruppe på sitt aktive sted og er vanlige i frukt. Disse enzymene finnes i kjøttfordrivere. Papain er et eksempel på en slik endopeptidase og brukes til å behandle bie- og vepsestikk.

Det aktive stedet for asparaginproteaser inneholder generelt to aspartatgrupper. Metallendopeptidaser krever en metallkofaktor for aktivitet. Nøytrale endopeptidaser er en del av denne familien, og krever sink for aktivitet.