Kas ir endopeptidāze?

Endopeptidāzes ir sastopamas visās organismu klasēs, un tām ir plašs bioloģisko aktivitāšu klāsts. Tie ir iesaistīti pārtikā esošo olbaltumvielu sagremošanā. Tas ietver fermentus pepsīnu, tripsīnu un himotripsīnu. Proteāzes ir iesaistītas arī šūnu signalizācijā, sadalot citus proteīnus, piemēram, antivielas vai hormonus. Viņi var ieslēgt vai izslēgt ceļus.

Proteāzes parasti vispirms tiek izgatavotas kā lielāka molekula, kas ir neaktīva. Tas aizsargā šūnu, kas to sintezē, no bojājumiem. Kad proteāze ir nogādāta tās mērķī, piemēram, kuņģī, molekulas gabals tiek noņemts. Tas aktivizē proteāzi.

Ņemot vērā to neskaitāmās lomas šūnu funkcijās, ir liela medicīniska interese par endopeptidāzes aktivitāti. Viens no piemēriem ir prolila endopeptidāze, kas šķeļas īpaši pēc aminoskābes prolīna. Tas ir saistīts ar psiholoģiskiem traucējumiem, piemēram, depresiju, māniju un šizofrēniju. Pastāv klīniska interese par prolila endopeptidāzes inhibitoriem kā iespējamiem antidepresantiem.

Vēl viens piemērs ir neitrālā endopeptidāze, kurai ir vairāki citi nosaukumi. To sauc arī par neprilizīnu un parasto akūtas limfoblastiskās leikēmijas antigēnu (CALLA). Šī proteāze noārda mazus izdalītos peptīdus, tostarp peptīdus, kas ir saistīti ar Alcheimera slimību, un vairākus svarīgus signālu peptīdus. Neitrālu endopeptidāzi dažreiz izmanto kā vēža marķieri, taču tās loma vēža ārstēšanā nav skaidra. Inhibitori ir izstrādāti, lai palīdzētu mazināt sāpes un kontrolēt augstu asinsspiedienu.

Endopeptidāzes tiek ievietotas dažādās ģimenēs atkarībā no to aktīvās vietas struktūras un apstākļiem, kuriem tās dod priekšroku. Ir serīna proteāzes, kuru aktīvajā vietā ir serīna aminoskābe. Šīs ģimenes locekļi ietver gremošanas proteāzes tripsīnu un himotripsīnu, kā arī prolila endopeptidāzi. Viens inhibitors, ko bieži izmanto bioķīmisko pētījumu laboratorijās, ir ļoti toksisks savienojums fenilmetānsulfonilfluorīds (PMSF). To lieto proteīna izolēšanas un attīrīšanas laikā, lai inhibētu serīna proteāzes aktivitāti, kas var noārdīt attīrīto proteīnu.

Cisteīna proteāzēm aktīvajā vietā ir sēra grupa, un tās ir izplatītas augļos. Šie fermenti ir atrodami gaļas mīkstinātājos. Papaīns ir šādas endopeptidāzes piemērs, un to izmanto, lai ārstētu bišu un lapseņu dzēlienus.

Asparagīna proteāžu aktīvā vieta parasti satur divas aspartāta grupas. Metalloendopeptidāzes darbībai nepieciešams metāla kofaktors. Neitrālās endopeptidāzes ir daļa no šīs ģimenes, un tām ir nepieciešams cinks.