Carboxypeptidase

definitie

Carboxypeptidasen zijn enzymen die aminozuren splitsen van eiwitten of peptiden. Eiwitten zijn lange ketens die zijn opgebouwd uit verschillende aminozuren. Peptiden bestaan ​​ook uit aminozuren, maar zijn korter. De basisstructuur van de aminozuren is altijd hetzelfde. Het is belangrijk dat de verbinding tussen een koolstofatoom en een stikstofatoom tot stand komt.

Je kunt het visualiseren als een menselijke ketting, de rechterhand is het koolstofatoom en de linkerhand is het stikstofatoom. Een van de atomen blijft vrij aan elk uiteinde van de ketting. Carboxypeptidasen splitsen het laatste aminozuur af aan het einde van het eiwit waar het koolstofatoom vrij blijft. Het wordt het zogenaamde C-terminale uiteinde genoemd.

Omdat het enzym alleen aan de uiteinden kan klieven, wordt het een exopeptidase genoemd. Enerzijds zijn de carboxypeptidasen betrokken bij de afbraak van het ingenomen voedsel, anderzijds modificeren ze ook nieuw geproduceerde eiwitten en brengen ze in hun functionele toestand.

Welke carboxypeptidasen zijn er?

Carboxypeptidasen kunnen worden onderverdeeld in verschillende systemen. Een systeem verdeelt de carboxypeptidasen volgens welke aminozuren ze bij voorkeur afsplitsen. In dit systeem worden de carboxypeptidasen onderverdeeld in verschillende groepen, die met letters worden aangeduid. De bekendste groepen zijn de groepen A en B.

De carboxypeptidasen van groep A splitsen de aminozuren met een vertakte structuur en die met een aromatische ring. Dit is een bijzondere structuur die uit koolstofatomen bestaat en bijzondere eigenschappen heeft.

De carboxypeptidasen van groep B splitsen bij voorkeur aminozuren af ​​die positief geladen zijn.

Het andere systeem voor het classificeren van de carboxypeptidasen verdeelt de enzymen volgens de aard van hun actieve centrum. Het actieve centrum geeft het punt op het enzym aan waar de reactie plaatsvindt. Bij carboxypeptidasen wordt onderscheid gemaakt tussen de metallo-carboxypeptidasen, waarin zich een metaalmolecuul in het actieve centrum bevindt, de thiol-carboxypeptidasen, met het aminozuur cysteïne in het actieve centrum, en de serine-carboxypeptidasen, waarin het aminozuur serine in het actieve centrum zit. De verschillende actieve centra bepalen echter niet welk aminozuur wordt afgesplitst.

De klasse van serinecarboxypeptidasen bestaat uit de drie enzymen: Trypsine, chymotrypsine, elastase.

Taak, functie en effect

De taken van de verschillende carboxypeptidasen zijn zeer divers. Terwijl de carboxypeptidasen die voor het eerst werden ontdekt een rol spelen bij de spijsvertering, zijn de meeste carboxypeptidasen die tegenwoordig bekend zijn belangrijk voor andere processen.

De taak van de carboxypeptidasen tijdens de vertering is om de eiwitten te splitsen in de individuele aminozuren. Dit proces is erg belangrijk omdat er geen eiwitten in de darm worden opgenomen, alleen de individuele aminozuren.

Carboxypeptidasen zijn onmisbaar in het rijpingsproces van verschillende eiwitten. Om ervoor te zorgen dat eiwitten na hun productie volledig functioneel zijn, moeten er verschillende wijzigingen worden aangebracht. Zo worden individuele aminozuren afgesplitst door de carboxypeptidasen. Deze modificatie vindt echter niet alleen plaats via carboxypeptidasen, maar in combinatie met andere enzymen. Bovendien zijn carboxypeptidasen betrokken bij de productie van verschillende peptiden.

Een bijzonder belangrijk peptide is insuline. Bij de productie van insuline zijn ook verschillende carboxypeptidasen betrokken.

Waar wordt het gemaakt?

Het deel van de carboxypeptidasen dat betrokken is bij de spijsvertering, wordt geproduceerd in de alvleesklier. De alvleesklier, ook wel de alvleesklier genoemd, produceert pancreasafscheidingen die rechtstreeks in de dunne darm worden afgegeven. Deze afscheiding is erg rijk aan enzymen. Het neutraliseert ook de zure maaginhoud. Deze secretie bevat carboxypeptidasen die eerder in de alvleesklier werden geproduceerd.

Lees ons artikel voor meer informatie over wat de alvleesklier doet: Functie van de alvleesklier

Wat gebeurt er bij een tekort?

Als er een tekort is aan carboxypeptidasen, moet het relevante proces theoretisch worden beperkt. Er is echter niet veel bekend over de effecten van een tekort aan carboxypeptidasen, die een rol spelen bij de spijsvertering. Vermoedelijk kan de splitsing van eiwitten worden gehandhaafd, want als een carboxypeptidase deficiënt is, kan een andere het overnemen.

De enzymen splitsen bij voorkeur de respectievelijke aminozuren af, maar ze kunnen ook de aminozuren afsplitsen die niet perfect bij hun groep passen. Er is echter een ziekte die is gebaseerd op een tekort aan carboxypeptidase N. Bij deze ziekte is het immuunsysteem verstoord doordat dit enzym betrokken is bij de afweer tegen ziekte.