Peptidaze so encimi ki lahko cepijo peptidne vezi peptidov in beljakovin katalitično s hidrolizacijo, tj. z dodatkom molekule H2O. Peptidaze so aktivne zunaj in znotraj celice. Vpleteni so ne le v razgradnjo Slovenije beljakovin in peptidi za proizvodnjo energije in za pridobivanje fragmentov za gradnjo novih beljakovin, pa tudi za različne specializirane funkcije, kot je aktivacija encimsko delujočih proteinov ali nevrotransmiterjev.
Kaj je peptidaza?
Najpomembnejša značilnost, ki razlikuje vse peptidaze, je njihova sposobnost raztapljanja peptidnih vezi med dvema aminokisline s hidrolizacijo. To vključuje pritrditev molekule H2O in je skoraj enakovredno reverzu procesa peptidacije. Beljakovine in peptidi so sestavljeni iz nizov aminokisline preko peptidnih vezi. Edina razlika med peptidi in beljakovinami je v tem, da so beljakovine sestavljene iz več kot približno 100 verig aminokisline, medtem ko imajo peptidi krajše verige od vsaj dveh do približno 100 aminokislin. Veliko število peptidaz, specializiranih za posebne tarče in katalitične procese, predstavlja izziv za splošno veljavno razvrstitev. V bistvu je mogoče razlikovati med eksopeptidazami in endopeptidazami. Eksopeptidaze napadajo peptidne verige bodisi z N-terminalnega konca (aminopeptidaze) bodisi s C-terminalnega konca (karboksipeptidaze) in so specializirane za odcepitev po ene amino skupine ali celotnih fragmentov peptidov z dvema, tremi ali več amino kisline. Endopeptidaze so specializirane za napad na določena mesta proteinov. To pogosto vključuje postopek aktiviranja encima, ki je primerljiv z odstranitvijo blokirne ročice. Peptidaze lahko razvrstimo v skladu z mednarodno nomenklaturo ES.
Funkcija, dejanje in naloge
Peptidaze opravljajo več različnih osnovnih funkcij. Najpomembnejša funkcija in naloga v katabolični veji presnove je razdrobljenost beljakovin v prehrana za absorpcija skozi črevesje sluznica. Vendar pa je funkcija razdrobljenosti beljakovin v telesu potrebna tudi za razgradnjo endogenih beljakovin za proizvodnjo energije ali za tvorjenje beljakovinskih fragmentov za anabolični del metabolizma za izgradnjo novih beljakovin. Druga funkcija in naloga je aktiviranje določenih beljakovin po sintezi s cepljenjem določene aminokisline. Tako imenovane signalne peptidaze ločijo signalne peptide od beljakovin. To zagotavlja, da se znotrajcelično proizvedene beljakovine prepeljejo do predvidenega mesta delovanja. Pomembna naloga peptidaz je njihovo sodelovanje pri sintezi antigenov. Za izvajanje te funkcije se peptidaze združijo in tvorijo peptidazni kompleks, proteasom. Znotrajcelične peptidaze najdemo v skoraj vseh celičnih oddelkih in celičnih organelah, kjer so odgovorne za vzdrževanje beljakovin ravnovesje, med drugimi funkcijami. Peptidaze opravljajo tudi pomembne funkcije v procesu koagulacije in so zato delno odgovorne za hitro zapiranje rane brez tvorbe kri strdki, ki se lahko prenašajo skupaj s pretokom krvi in vodi do infarktov.
Nastanek, pojav, lastnosti in optimalne vrednosti
Peptidaze se pojavljajo v skoraj vseh tkivih kot zunajcelične peptidaze in skoraj v vseh celicah kot znotrajcelični peptidi, vsak z različnimi vlogami, vendar s podobnimi funkcijami in delovanjem. Izvencelične peptidaze izločajo eksokrine žleze, kot je žleze slinavke v usta, želodca sluznica še posebej pa trebušna slinavka. Proces razgradnje beljakovin se že začne v usta in se nadaljuje v želodec. Končna razgradnja beljakovin na določene fragmente, ki jih endotelne celice črevesja lahko prevzamejo in absorbirajo sluznica pojavlja predvsem v dvanajstnik, prvi segment Tanko črevo Po želodec. v Tanko črevo, predhodniki prebavil encimi imenovani zimogeni, ki jih peptidaze aktivirajo v bioaktivno obliko s cepitvijo določenih amino kisline. Navedba referenčnih vrednosti ali optimalne koncentracije peptidaz se lahko kdaj nanaša samo na določeno peptidazo in v najboljšem primeru omogoča sklepanje o prisotnosti določenih težav le v primerjavi z nekaterimi drugimi laboratorijskimi parametri in poznejšimi diferencialna diagnoza.Na primer povišana levcin raven amino peptidaze (LAP) še ne kaže na prisotnost holestaze, zastojev prebavil encimi. Raven LAP se giblje med 16-32 enot na liter pri ženskah in 11-35 enot na liter pri moških. Če so vrednosti močno povišane, jih je treba razjasniti s koncentracijami nekaterih jetra encimi v kri kot so alkalna fosfataza, gama-GTP in nekatere druge vrednosti.
Bolezni in motnje
Encimi na splošno predstavljajo največjo skupino snovi znotraj beljakovin. Znotraj encimov imajo peptidaze in lipaze pomembno mesto kot prebavni encimi. Veliko število peptidaz - znanih je več kot 250 različnih peptidaz - pomeni, da se lahko pojavijo tudi presnovne motnje, ki so pridobljene, tj. prehrana, zaradi bolezni ali toksinov. Po drugi strani lahko domnevamo, da lahko na zapleteno medsebojno delovanje encimske presnove vpliva in vpliva gen mutacije. Simptomi in tveganja zaradi presnovnih motenj so lahko od blagih do hudih. Šele pred kratkim so raziskali povezave med nespecifičnimi simptomi in specifičnimi motnjami v presnovi peptidaz in drugih encimov. Zmanjšana aktivnost peptidaze v črevesju vodi do večjega vnosa dolgoverižnih peptidov, ki nastanejo kot fragmenti beljakovin, v kri in do večjega izločanja skozi ledvice, tako da lahko dejstva dokaj enostavno ugotovimo analiza urina. Zanimivo je, da je zmanjšana aktivnost peptidaze povezana z boleznimi, kot je ADD, ADHD, shizofrenija, avtizemin depresija.
