Što je endopeptidaza?

Endopeptidaza je vrsta proteaze, enzima iz velike skupine koji razgrađuje proteine. Enzimi su proteini zbog kojih se reakcije odvijaju mnogo brže. Proteini se sastoje od lanaca aminokiselina, povezanih peptidnim vezama. Ova veza povezuje karboksilni kraj jedne aminokiseline s amino terminusom sljedeće. Endopeptidaze cijepaju peptidne veze aminokiselina unutar proteina, za razliku od egzopeptidaza, koje se cijepaju na krajevima proteina.

Endopeptidaze se nalaze u svim klasama organizama i imaju širok raspon bioloških aktivnosti. Oni sudjeluju u probavi proteina u hrani. To uključuje enzime pepsin, tripsin i kimotripsin. Proteaze su također uključene u staničnu signalizaciju razgradnjom drugih proteina, poput antitijela ili hormona. Mogu uključivati ​​ili isključivati ​​puteve.

Proteaze se obično prvo prave kao veća molekula koja je neaktivna. To štiti stanicu koja ga sintetizira od oštećenja. Nakon što je proteaza dostavljena svom cilju, na primjer želucu, dio molekule se uklanja. Time se aktivira proteaza.

Zbog njihove bezbrojne uloge u staničnoj funkciji, postoji veliki medicinski interes za aktivnost endopeptidaze. Jedan primjer toga je prolil endopeptidaza, koja se cijepa nakon aminokiseline prolina. Povezana je s psihičkim poremećajima, kao što su depresija, manija i shizofrenija. Postoji klinički interes za inhibitore prolil endopeptidaze kao mogućih antidepresiva.

Drugi primjer je neutralna endopeptidaza, koja ima nekoliko drugih imena. Također je poznat kao neprilizin i antigen uobičajene akutne limfoblastne leukemije (CALLA). Ova proteaza razgrađuje male izlučene peptide, uključujući peptid koji je impliciran kao uzrok Alzheimerove bolesti, i nekoliko važnih signalnih peptida. Neutralna endopeptidaza se ponekad koristi kao marker raka, ali njezina uloga u raku je nejasna. Inhibitori su razvijeni kako bi pomogli u ublažavanju boli i kontroli visokog krvnog tlaka.

Endopeptidaze su smještene u različite obitelji, ovisno o strukturi njihovog aktivnog mjesta i uvjetima koje preferiraju. Postoje serinske proteaze, koje imaju aminokiselinu serin na svom aktivnom mjestu. Članovi ove obitelji uključuju probavne proteaze tripsin i kimotripsin, zajedno s prolil endopeptidazom. Jedan inhibitor koji se često koristi u biokemijskim istraživačkim laboratorijima je visoko otrovni spoj fenilmetansulfonilfluorid (PMSF). Koristi se tijekom izolacije i pročišćavanja proteina za inhibiciju aktivnosti serinske proteaze, koja može razgraditi protein koji se pročišćava.
Cisteinske proteaze imaju skupinu sumpora na svom aktivnom mjestu i česte su u voću. Ovi enzimi se nalaze u omekšivačima mesa. Papain je primjer takve endopeptidaze i koristi se za liječenje uboda pčela i osa.
Aktivno mjesto asparaginskih proteaza općenito sadrži dvije aspartatne skupine. Metaloendopeptidaze zahtijevaju metalni kofaktor za djelovanje. Neutralne endopeptidaze dio su ove obitelji, a za djelovanje im je potreban cink.