Karboksipeptidāze ir proteīns, kas ir iesaistīts pārtikas olbaltumvielu sagremošanā. Organismā ir atrodamas vairākas karboksipeptidāzes, kurām ir dažādas lomas un substrāta izvēle. Viņiem ir daudz citu lomu šūnu metabolismā, tostarp hormonu nobriešanā.
Pirmkārt, lai definētu karboksipeptidāzi, ir jādefinē proteīns. Šāda veida molekulas sastāv no garām aminoskābju ķēdēm, un katru aminoskābju pāri satur peptīdu saite. Aminoskābju secība dažādos proteīnos ir atšķirīga.
Katrai aminoskābei ir N-gala grupa sākumā un C-gala grupa beigās. Peptīdu saites, kas savieno aminoskābes, pievieno vienas aminoskābes C-gala grupu ar nākamās aminoskābes N-gala grupu. Fermenti, ko sauc par proteāzēm, sašķeļ peptīdu saites, pievienojot saitei ūdens molekulu, izraisot aminoskābju ķēdes pārtraukumu. Tā rezultātā veidojas lieli proteīnu fragmenti, kas pazīstami kā polipeptīdi, vai īsāki fragmenti, kas pazīstami kā peptīdi.
Ir proteāzes, kas sadalās ķēdes vidū, kas pazīstamas kā endopeptidāzes. Tie atstāj lielus olbaltumvielu fragmentus, kurus sagremo eksopeptidāzes. Eksopeptidāzes piemērs ir karboksipeptidāze, kas atdala pēdējo aminoskābi no peptīda vai polipeptīda C-gala jeb karboksigrupas. Vairākas karboksipeptidāzes var darboties saskaņoti, lai pilnībā noārdītu proteīnu vai polipeptīdu.
Pirmās pētītās karboksipeptidāzes bija tās, kas iesaistītas olbaltumvielu sagremošanā no pārtikas. Šīs olbaltumvielas ir jāsadala aminoskābēs vai ļoti mazos peptīdos, lai organisms varētu tos izmantot, lai izveidotu augšanai un vielmaiņai nepieciešamās olbaltumvielas. Karboksipeptidāze A un B tiek sintezētas aizkuņģa dziedzerī kā neaktīvas, lielākas formas, pēc tam tiek transportētas uz tievo zarnu un aktivizētas, šķeļot citai proteāzei. Tas neļauj tiem sabojāt audus, kuros tie tiek ražoti.
Šie divi fermenti atšķiras pēc to sadalīšanas struktūrām. Katrs dod priekšroku dažādām aminoskābēm peptīda C-gala grupā. Fermentu galaprodukti ir brīvas aminoskābes un mazi divu vai trīs aminoskābju peptīdi. Šos produktus absorbē tievo zarnu epitēlija šūnas.
Vēl viena karboksipeptidāze, kam ir liela nozīme zīdītāju fizioloģijā, ir karboksipeptidāze E, kas pazīstama arī kā karboksipeptidāze H. Šis enzīms aktivizē peptīdu hormonus, piemēram, insulīnu un neirotransmiterus, kas ir peptīdi. Tas tiek darīts, atdalot C-gala aminoskābes, kas ir bāziskas. Citām karboksipeptidāzēm ir dažādas funkcijas, sākot no brūču dzīšanas līdz asins recēšanai.
Karboksipeptidāzes var izmantot medicīnā. Toksisko savienojumu metotreksātu dažreiz lieto, lai ārstētu cilvēkus ar vēzi. Ja cilvēki cieš no slimības toksiskas ietekmes, piemēram, nieru mazspējas, toksicitātes ārstēšanai tiek izmantota karboksipeptidāze G2. Tas noārda metotreksātu līdz neaktīvām formām.