Pepszin - Pepsin
| Pepszin | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Pepszin komplexben pepstatinnal .
| |||||||||
| Azonosítók | |||||||||
| EK sz. | 3.4.23.1 | ||||||||
| CAS -szám | 9001-75-6 | ||||||||
| Adatbázisok | |||||||||
| IntEnz | IntEnz nézet | ||||||||
| BRENDA | BRENDA bejegyzés | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme kilátás | ||||||||
| KEGG | KEGG bejegyzés | ||||||||
| MetaCyc | anyagcsereút | ||||||||
| PRIAM | profil | ||||||||
| PDB struktúrák | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| Gén ontológia | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
| pepszin B | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Azonosítók | |||||||||
| EK sz. | 3.4.23.2 | ||||||||
| CAS -szám | 9025-48-3 | ||||||||
| Adatbázisok | |||||||||
| IntEnz | IntEnz nézet | ||||||||
| BRENDA | BRENDA bejegyzés | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme kilátás | ||||||||
| KEGG | KEGG bejegyzés | ||||||||
| MetaCyc | anyagcsereút | ||||||||
| PRIAM | profil | ||||||||
| PDB struktúrák | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| |||||||||
| pepszin C (gastricsin) | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Azonosítók | |||||||||
| EK sz. | 3.4.23.3 | ||||||||
| CAS -szám | 9012-71-9 | ||||||||
| Adatbázisok | |||||||||
| IntEnz | IntEnz nézet | ||||||||
| BRENDA | BRENDA bejegyzés | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme kilátás | ||||||||
| KEGG | KEGG bejegyzés | ||||||||
| MetaCyc | anyagcsereút | ||||||||
| PRIAM | profil | ||||||||
| PDB struktúrák | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| |||||||||
A pepszin egy endopeptidáz, amely a fehérjéket kisebb peptidekre bontja . Ez elő a gyomor vezető sejtek a gyomornyálkahártya és az egyik fő emésztőenzimek az emésztőrendszer az emberek és sok más állat, ahol segít megemészteni a fehérjék élelmiszer . A pepszin aszparaginsav -proteáz , amely katalitikus aszpartátot használ aktív helyén .
Ez az egyik három fő proteáz az emberi emésztőrendszerben, a másik kettő a kimotripszin és a tripszin . Az emésztési folyamat során ezek az enzimek, amelyek mindegyike bizonyos típusú aminosavak közötti kapcsolatok megszakítására szakosodott , együttműködnek az étrendi fehérjék összetevőikre, azaz peptidekre és aminosavakra történő lebontásában, amelyeket a vékonybél könnyen felszívhat. . A pepszin hasítási specifitása széles, de egyes aminosavak, például a tirozin , a fenilalanin és a triptofán növelik a hasítás valószínűségét.
A pepszin a proenzim , pepszinogén , felszabadul a gyomor vezető sejtek a gyomorfal, és összekeverés után a sósavat a gyomornedv , pepszinogén aktiválja lesz pepszin.
Történelem
A pepszin az első enzimek egyike volt, amelyet Theodor Schwann fedezett fel 1836 -ban. Schwann nevét a görög πέψις pepsis szóból alkotta , amely " emésztést " jelent ( πέπτειν pepteinből "megemészteni"). Egy savas anyag, amely képes volt nitrogén alapú élelmiszereket vízben oldható anyaggá alakítani, a pepszin.
1928 -ban az első enzimek egyike lett, amely kikristályosodott, amikor John H. Northrop dializálással, szűréssel és hűtéssel kristályosította.
Prekurzor
Pepszint kifejezve , mint egy zimogén nevű pepszinogén, amelynek elsődleges szerkezet egy további 44 aminosavat képest az aktív enzimet.
A gyomorban a gyomor vezető sejtjei pepszinogént szabadítanak fel. Ezt a zimogént a sósav (HCl) aktiválja , amely a gyomornyálkahártya parietális sejtjeiből szabadul fel . A gasztrin hormon és a vagus ideg kiváltja mind a pepszinogén, mind a HCl felszabadulását a gyomor béléséből, amikor ételt fogyasztanak. A sósav savas környezetet teremt, amely lehetővé teszi, hogy a pepszinogén kibontakozzon és hasadjon, autokatalitikus módon, ezáltal pepszint (az aktív formát) fejlesztve. A pepszin lehasítja a 44 aminosavat a pepszinogénből, hogy több pepszint hozzon létre.
A pepszinogéneket elsősorban 5 különböző csoportba sorolják az elsődleges szerkezetük alapján: pepszinogén A (más néven pepszinogén I), pepszinogén B, progasztricsin (más néven pepszinogén II és pepszinogén C), prochimozin (más néven prorennin) és pepszinogén F (más néven terhesség) -asszociált glikoprotein).
Tevékenység és stabilitás
A pepszin a legaktívabb savas környezetben, pH 1,5 és 2,5 között. Ennek megfelelően az elsődleges szintézis és aktivitás helye a gyomorban van ( pH 1,5-2). Emberben a pepszin koncentrációja a gyomorban eléri a 0,5-1 mg/ml -t.
A pepszin inaktív 6,5 -es vagy magasabb pH -értéknél, azonban a pepszin nem denaturálódik teljesen vagy visszafordíthatatlanul inaktiválódik, amíg a pH értéke 8,0. Ezért a pepszin legfeljebb 8,0 pH-jú oldatokban újraaktiválható újra savanyítás után. A pepszin stabilitása magas pH -értéknél jelentős hatással van a laryngopharyngealis reflux okozta betegségekre . A pepszin a gyomor reflux eseményét követően a gégeben marad. A laryngopharynx átlagos pH -jánál (pH = 6,8) a pepszin inaktív lenne, de a későbbi savas reflux események után újra aktiválódhat, ami károsítja a helyi szöveteket.
A pepszin széles hasítási specifitást mutat. A pepszin a lenyelt amidkötések 20% -át képes megemészteni. A P1 és P1 'pozícióban lévő maradékok a legfontosabbak a hasítási valószínűség meghatározásában. Általában a P1 és P1 'pozíciókban lévő hidrofób aminosavak növelik a hasítási valószínűséget. A fenil -alanin , a leucin és a metionin a P1 helyzetben, valamint a fenilalanin , a triptofán és a tirozin a P1 helyzetben a legnagyobb hasítási valószínűséget eredményezi. A hasítást kedvezőtlenül befolyásolják a pozitív töltésű aminosavak, a hisztidin , a lizin és az arginin a P1 helyzetben.
A laryngopharyngeal reflux
A pepszin a nyálkahártya károsodásának egyik elsődleges oka a laryngopharyngealis reflux során . A pepszin a gyomor reflux eseménye után a gégeben marad (pH 6,8). Bár ebben a környezetben enzimatikusan inaktív, a pepszin stabil marad, és a későbbi savas reflux események után újra aktiválható. A gége nyálkahártyájának enzimatikusan aktív pepszinnek, de nem visszafordíthatatlanul inaktivált pepszinnek vagy savnak való kitettsége csökkenti a védőfehérjék expresszióját, és ezáltal növeli a gége sérülékenységét.
A pepszin nyálkahártya-károsodást is okozhat gyengén savas vagy nem savas gyomor-reflux során. A gyenge vagy nem savas reflux összefüggésben áll a reflux tüneteivel és a nyálkahártya sérülésével. Nem savas körülmények között (semleges pH) a pepszint a felső légutak, például a gége és a nyelőcső sejtjei internalizálják egy receptor által közvetített endocitózisnak nevezett eljárással . A receptor, amellyel a pepszint endocitálják, jelenleg ismeretlen. Sejtfelvételkor a pepszint alacsony pH -értékű intracelluláris vezikulákban tárolják, amelyeknél enzimatikus aktivitása helyreáll. A pepszin 24 órán keresztül marad a sejtben. Az ilyen pepszinnek való expozíció semleges pH -n és a pepszin endociktozisa a gyulladással összefüggő génexpresszió -változásokat okoz, ami a reflux és a tumor progressziójának jelei és tünetei. Ez és más kutatások a pepszint a gyomor -refluxnak tulajdonított karcinogenezisben befolyásolják.
A pepszin a légúti mintákban érzékeny és specifikus marker a laryngopharyngealis refluxra. Folyamatban vannak a kutatások az új pepszin célzott terápiás és diagnosztikai eszközök kifejlesztésére a gyomor-reflux számára. A Peptest nevű, gyors, nem invazív pepszines diagnosztika már elérhető, amely meghatározza a pepszin jelenlétét a nyálmintákban.
Gátlók
A pepszint a magas pH (lásd Aktivitás és stabilitás ) vagy inhibitor vegyületek gátolhatják. Pepstatin egy kis molekulatömegű vegyület és hatásos inhibitora specifikus savanyú proteázok ahol a Ki értéke körülbelül 10 -10 M pepszin. Úgy gondolják, hogy a pepstatin statilmaradéka felelős a pepstatin pepstatin gátlásáért; A sztatin a pepszin és más savas proteázok által végzett katalízis átmeneti állapotának lehetséges analógja . A pepstatin nem kötődik kovalensen a pepszinhez, ezért a pepsztin gátlása reverzibilis. Az 1-bisz (diazo-acetil) -2-fenil-etán reverzibilisen inaktiválja a pepszint 5-ös pH-n, ezt a reakciót gyorsítja a Cu (II) jelenléte.
A sertések pepszinjét a pepsin inhibitor-3 (PI-3) gátolja, amelyet a sertés nagy féregférge ( Ascaris suum ) termel . A PI-3 elfoglalja a pepszin aktív helyét N-terminális maradékai felhasználásával, és ezáltal blokkolja a szubsztrát kötődését. Az érett PI-3 1-3 aminosav-maradékai (Gln-Phe-Leu) a pepszin P1 '-P3' pozícióihoz kötődnek. A PI-3 N-terminálisát a PI-3: pepszin komplexben hidrogénkötések helyezik el, amelyek egy nyolc szálú β-lemezt alkotnak , ahol három szálhoz a pepszin és öt a PI-3 járul hozzá.
A pepszinnel történő fehérjeemésztés terméke gátolja a reakciót.
A szukralfát , a gyomorfekély és más pepszinnel kapcsolatos állapotok kezelésére használt gyógyszer, szintén gátolja a pepszin aktivitását.
Alkalmazások
A kereskedelmi forgalomban kapható pepszint a sertésgyomor mirigyrétegéből vonják ki. A sajtgyártás során a tej oltására használt oltóanyag alkotórésze . A pepszint az élelmiszergyártás számos alkalmazására használják: a szójafehérje és a zselatin módosítására és habverési tulajdonságainak biztosítására, a növényi fehérjék módosítására a nem rágcsálnivalókban való felhasználásra, az előfőzött gabonafélék instant forró gabonapelyhekké történő előállítására, valamint állati és növényi készítmények előállítására fehérje -hidrolizátumok élelmiszerek és italok ízesítésére. A bőriparban használják a szőrzet és a maradék szövetek eltávolítására a bőrökről, valamint az ezüst visszanyerésére a kidobott fényképes filmekről az ezüstöt tartó zselatinréteg emésztésével. A Pepszin történelmileg a Beeman gumi márkájú rágógumi adalékanyaga volt , Dr. Edward E. Beeman.
A pepszint általában F (ab ') 2 fragmensek antitestekből történő előállítására használják. Egyes vizsgálatokban, előnyös, hogy csak az antigén-kötő (Fab) részét antitest . Ezekhez az alkalmazásokhoz az antitesteket enzimatikusan emészthetjük, hogy az ellenanyag Fab vagy F (ab ') 2 fragmensét állítsuk elő. Az F (ab ') 2 fragmentum előállításához az IgG -t pepszinnel emésztik, ami a csuklópánt közelében lévő nehéz láncokat hasítja. Egy vagy több diszulfidkötés megmarad, amelyek a csuklópánt régiójában nehéz láncokat kötnek össze, így az antitest két Fab régiója egymáshoz maradva kétértékű molekulát eredményez (két antitestkötő helyet tartalmaz), innen az F (ab 'megjelölés) ) 2. A könnyű láncok érintetlenek maradnak és a nehéz lánchoz vannak rögzítve. Az Fc fragmentumot kis peptidekké emésztjük. A Fab -fragmensek az IgG hasításával , pepszin helyett papainnal keletkeznek. A papain hasítja az IgG -t a nehéz láncokat összekötő diszulfidkötéseket tartalmazó csuklórégió felett, de a könnyű lánc és a nehéz lánc közötti diszulfidkötés helye alatt. Ez két különálló egyértékű (egyetlen antitest kötőhelyet tartalmazó) Fab -fragmenst és egy ép Fc -fragmenst hoz létre. A fragmenseket gélszűréssel, ioncserével vagy affinitáskromatográfiával tisztíthatjuk.
A Fab és F (ab ') 2 antitestfragmenseket olyan vizsgálati rendszerekben használják, ahol az Fc régió jelenléte problémákat okozhat. A szövetekben, például nyirokcsomókban vagy lépben, vagy perifériás vérkészítményekben Fc -receptorokkal rendelkező sejtek (makrofágok, monociták, B -limfociták és természetes gyilkos sejtek) vannak jelen, amelyek megköthetik az ép antitestek Fc -régióját, és háttérfestést okozhatnak azokon a területeken, amelyek nem tartalmazzák a célantigént. Az F (ab ') 2 vagy Fab fragmensek használata biztosítja, hogy az antitestek az antigénhez kötődjenek, és ne az Fc receptorokhoz. Ezek a töredékek a sejtkészítmények plazma jelenlétében történő festésére is kívánatosak lehetnek, mivel nem képesek megkötni a komplementet, ami lizálhatja a sejteket. Az F (ab ') 2 és nagyobb mértékben a Fab fragmensek lehetővé teszik a célantigén pontosabb lokalizálását, azaz a festőszövetben elektronmikroszkópos vizsgálat céljából. Az F (ab ') 2 fragmens divivalenciája lehetővé teszi antigének térhálósítását, lehetővé téve a csapadékvizsgálatokat, a sejt aggregációt a felszíni antigéneken keresztül vagy a rozsdásodást.
Gének
A következő három gén azonos emberi pepszinogén A enzimeket kódol:
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A negyedik emberi gén a gastricsin -t, más néven pepszinogén C -t kódolja:
|
||||||||||||||||||||||||||||||
Hivatkozások
Külső linkek
- A MEROPS online adatbázis a peptidázokhoz és inhibitoraikhoz: Pepsin A A01.001 , Pepsin B A01.002 , Pepsin C (Gastricsin) A01.003
- Pepsin+A az Amerikai Egyesült Államok Országos Orvostudományi Könyvtárának orvosi tantárgyaiban (MeSH)
- Pepszinogének az Egyesült Államok Országos Orvostudományi Könyvtárában Orvosi tantárgyi címek (MeSH)
- Pepszinogén+A az Amerikai Egyesült Államok Országos Orvostudományi Könyvtárának orvosi tantárgyaiban (MeSH)
- Pepszinogén+C az Egyesült Államok Országos Orvostudományi Könyvtárának orvosi tantárgyaiban (MeSH)
- Beemans Gum
- Pepsin: A hónap molekula archiválva 2015-11-30 a Wayback Machine-nél , David Goodsell, az RCSB Protein Data Bank
- Az UniProt : P20142 (Human Gastricsin), az PDBe-KB előzetes költségvetési tervezetében rendelkezésre álló összes strukturális információ áttekintése .
- Az UniProt : P0DJD7 (Pepsin A-4), az PDBe-KB előzetes költségvetési tervezetében rendelkezésre álló összes strukturális információ áttekintése .
