פפטידזים הם אנזימים שיכולים לבקע קשרי פפטיד של פפטידים ו חלבונים בקטליזציה על ידי הידרוליזציה, כלומר באמצעות תוספת של מולקולת H2O. פפטידזים פעילים חוץ תאית ותוך תאית. הם מעורבים לא רק בהשפלה של חלבונים ופפטידים לייצור אנרגיה ולקבלת שברים לבניית חלבונים חדשים, אך גם במגוון פונקציות מיוחדות כמו הפעלת חלבונים או נוירוטרנסמיטרים הפועלים אנזימטית.
מהו פפטידאז?
המאפיין החשוב ביותר המבדיל בין כל הפפטידזים הוא יכולתם להמיס קשרי פפטיד בין שניים חומצות אמינו באמצעות הידרוליזציה. זה כרוך בהצמדה של מולקולת H2O והיא כמעט שווה ערך להיפוך של תהליך הפפטידציה. חלבונים ופפטידים מורכבים ממיתרים של חומצות אמינו באמצעות קשרי פפטיד. ההבדל היחיד בין פפטידים לחלבונים הוא שחלבונים מורכבים משרשראות של יותר מ- 100 בערך חומצות אמינו, בעוד שלפפטידים יש שרשראות קצרות יותר של לפחות שתיים עד למקסימום של 100 חומצות אמינו. המספר הגדול של פפטידזים המתמחים במטרות ספציפיות ובתהליכים קטליטיים מציב אתגרים לסיווג הכללי. ביסודו של דבר, ניתן להבחין בין אקסופפטידאז לאנדופפטידאז. Exopeptidases תוקפים שרשראות פפטיד מהקצה הטרמינלי (aminopeptidases) או מהקצה C-terminal (carboxypeptidases) ומתמחים לנתק קבוצת אמינו אחת כל אחת או שברי פפטיד שלמים עם שניים, שלושה או יותר אמינו. חומצות. אנדופפטידיזות מתמחות בתקיפת אתרים ספציפיים של החלבונים. לרוב מדובר בתהליך הפעלת אנזים, בדומה להסרת מנוף נעילה. ניתן לסווג פפטידות לפי המינוח הבינלאומי של ה- EC.
פונקציה, פעולה ומשימות
פפטידזים מבצעים כמה פונקציות בסיסיות שונות. הפונקציה והמשימה הבולטת ביותר, בענף הקטבולי של חילוף החומרים, היא פיצול החלבונים ב דיאטה ל קליטה דרך המעי רירית. עם זאת, פונקציית פיצול החלבון נדרשת גם בגוף להתמוטטות חלבונים אנדוגניים לצורך ייצור אנרגיה או לייצור שברי חלבון לחלק האנאבולי של חילוף החומרים לבניית חלבונים חדשים. פונקציה ומשימה נוספת היא להפעיל חלבונים מסוימים לאחר הסינתזה על ידי פיצול חלבון מסוים של חומצת אמינו. מה שמכונה פפטידזות אות מנתקות פפטיטי אות מחלבונים. זה מבטיח כי חלבונים המיוצרים תוך תאיים מועברים לאתר הפעולה המיועד שלהם. משימה חשובה לפפטידזים היא מעורבותם בסינתזה של אנטיגנים. כדי לבצע פונקציה זו, פפטידזים מתחברים יחד ליצירת קומפלקס פפטידאז, הפרוטאזום. פפטידזים תאיים נמצאים כמעט בכל תאי התאים ואבריוני התאים, שם הם אחראים על שמירת החלבון לאזן, בין יתר הפונקציות. פפטידות ממלאות גם פונקציות חשובות בתהליך הקרישה ולכן הן אחראיות בחלקן לסגירה מהירה של פצע ללא היווצרות של דם קרישי דם, אשר ניתנים לנשיאה יחד עם זרימת הדם ו עוֹפֶרֶת לאוטמות.
גיבוש, התרחשות, מאפיינים וערכים אופטימליים
פפטידיזות מופיעות כמעט בכל הרקמות כפפטידיזות תאיות וכמעט בכל התאים כפפטידים תאיים, כל אחד עם תפקידים שונים אך פונקציות ופעולות דומות. פפטידאזים תאיים מופרשים על ידי בלוטות אקסוקריניות כגון בלוטות הרוק ב פה, הקיבה רירית ובמיוחד על ידי הלבלב. תהליך פירוק החלבון כבר מתחיל ב פה וממשיך ב בטן. הפירוק הסופי של חלבונים לשברים מוגדרים שניתן ליטול ולקלוט בתאי האנדותל של המעי רירית מתרחשת בעיקר ב תריסריון, הקטע הראשון של מעי דק לאחר בטן. ב מעי דק, מבשרי העיכול אנזימים הנקראים זימוגנים מופעלים על ידי פפטידזים לצורה הביו-אקטיבית על ידי מחשוף של אמינו מסוים חומצות. אינדיקציה של ערכי התייחסות או ריכוזים אופטימליים של פפטידאזות יכול להתייחס רק לפפטידאז ספציפי, ובמקרה הטוב מאפשר להסיק מסקנות לגבי נוכחותן של בעיות מסוימות רק בהשוואה לפרמטרים אחרים במעבדה ובעקבותיה. אבחנה מבדלת. לדוגמא, מוגבה אוצין רמת אמינו פפטידאז (LAP) עדיין לא מעידה על קיומו של כולסטזיס, גודש במערכת העיכול אנזימים. רמות ה- LAP נעות בין 16-32 יחידות לליטר אצל נשים ו- 11-35 יחידות לליטר אצל גברים. אם הערכים גבוהים מאוד, יש לברר אותם בריכוזים מסוימים כבד אנזימים ב דם כגון פוספטאז אלקליין, גמא-GTP וכמה ערכים אחרים.
מחלות והפרעות
אנזימים בסך הכל מייצגים את קבוצת החומרים הגדולה ביותר בתוך חלבונים. בתוך אנזימים תופסים פפטידזים וליפאזות מקום חשוב כ- אנזימי עיכול. המספר הגדול של פפטידזים - יותר מ -250 פפטידזים שונים ידועים - אומר שגם עלולות להופיע הפרעות מטבוליות שנרכשות, כלומר נגרמות על ידי איזון לא מאוזן. דיאטה, על ידי מחלה, או על ידי רעלים. מצד שני, ניתן להניח שניתן גם להשפיע ולפגוע ביחסי הגומלין המורכבים של חילוף החומרים באנזים גֵן מוטציות. הסימפטומים והסיכונים הנובעים מהפרעות מטבוליות יכולים לנוע בין קל לחמור. רק לאחרונה נבדקו הקשרים בין תסמינים לא ספציפיים להפרעות ספציפיות בחילוף החומרים של פפטידזים ואנזימים אחרים. ירידה בפעילות הפפטידאז במעי מובילה לספיגה מוגברת של פפטידים ארוכים יותר, הנוצרים כשברים מחלבונים, אל תוך דם ולהפרשה מוגברת דרך הכליות, כך שניתן יהיה לקבוע את העובדות בקלות יחסית על ידי ניתוח שתן. מעניין שירידה בפעילות הפפטידאז נקשרה למחלות כמו ADD, הפרעת קשב וריכוז, סכִיזוֹפרֶנִיָה, אוֹטִיזְם, ו דכאון.
