Co to jest endopeptydaza?

Endopeptydaza jest rodzajem proteazy, enzymu z dużej grupy, który rozkłada białka. Enzymy to białka, dzięki którym reakcje zachodzą znacznie szybciej. Białka składają się z łańcuchów aminokwasów połączonych wiązaniami peptydowymi. To połączenie łączy koniec karboksylowy jednego aminokwasu z końcem aminowym następnego. Endopeptydazy rozszczepiają wiązania peptydowe aminokwasów w obrębie białka, w przeciwieństwie do egzopeptydaz , które rozszczepiają na końcach białka.

Endopeptydazy występują we wszystkich klasach organizmów i mają szeroki zakres aktywności biologicznej. Biorą udział w trawieniu białka w żywności. Obejmuje to enzymy pepsyna, trypsyna i chymotrypsyna. Proteazy biorą również udział w sygnalizacji komórkowej poprzez rozkład innych białek, takich jak przeciwciała lub hormony. Mogą włączać i wyłączać ścieżki.

Proteazy są zwykle najpierw wytwarzane jako większa nieaktywna cząsteczka. Chroni to komórkę, która je syntetyzuje, przed uszkodzeniem. Po dostarczeniu proteazy do celu, na przykład do żołądka, część cząsteczki jest usuwana. To aktywuje proteazę.

Ze względu na niezliczoną liczbę ról w funkcji komórkowej zainteresowanie medyczne endopeptydazą jest duże. Jednym z przykładów jest endopeptydaza prolilowa, która rozszczepia się specyficznie po prolinie aminokwasu. Jest to związane z zaburzeniami psychicznymi, takimi jak depresja, mania i schizofrenia. Istnieje kliniczne zainteresowanie inhibitorami endopeptydazy prolilowej jako możliwymi środkami przeciwdepresyjnymi.

Innym przykładem jest obojętna endopeptydaza, która ma kilka innych nazw. Jest również znany jako neprylizyna i często występujący ostry antygen białaczki limfoblastycznej (CALLA). Ta proteaza degraduje małe wydzielane peptydy, w tym peptyd, który jest zaangażowany jako przyczyna choroby Alzheimera i kilka ważnych peptydów sygnałowych. Neutralna endopeptydaza jest czasami stosowana jako marker raka, ale jej rola w raku jest niejasna. Opracowano inhibitory, które pomagają w łagodzeniu bólu i kontroli wysokiego ciśnienia krwi.

Endopeptydazy są umieszczone w różnych rodzinach, w zależności od struktury ich miejsca aktywnego i warunków, które preferują. Istnieją proteazy serynowe, które mają aminokwas serynę w miejscu aktywnym. Członkowie tej rodziny obejmują proteazy trawienne trypsynę i chymotrypsynę, a także endopeptydazę prolilową. Jednym z inhibitorów często stosowanych w laboratoriach biochemicznych jest wysoce toksyczny związek fenylometanosulfonylofluorku (PMSF). Jest stosowany podczas izolacji i oczyszczania białka w celu zahamowania aktywności proteazy serynowej, która może degradować oczyszczane białko.

Proteazy cysteinowe mają grupę siarkową w miejscu aktywnym i są powszechne w owocach. Enzymy te znajdują się w zmiękczaczach do mięsa. Papaina jest przykładem takiej endopeptydazy i jest stosowana w leczeniu użądlenia przez pszczoły i osy.

Miejsce aktywne proteaz asparaginowych ogólnie zawiera dwie grupy asparaginianowe. Metaloendopeptydazy wymagają kofaktora metalu do działania. Neutralne endopeptydazy są częścią tej rodziny i wymagają aktywności cynku.