Peptidāzes ir fermenti kas var sašķelt peptīdu peptīdu saites un proteīni katalītiski, hidrolizējot, ti, pievienojot H2O molekulu. Peptidāzes ir aktīvas ārpusšūnu un intracelulāri. Viņi ir iesaistīti ne tikai proteīni un peptīdi enerģijas ražošanai un fragmentu iegūšanai jaunu olbaltumvielu veidošanai, bet arī dažādās specializētās funkcijās, piemēram, enzīmu darbības olbaltumvielu vai neirotransmiteru aktivizēšanā.
Kas ir peptidāze?
Vissvarīgākā iezīme, kas atšķir visas peptidāzes, ir to spēja izšķīdināt peptīdu saites starp divām aminoskābes izmantojot hidrolizāciju. Tas ietver H2O molekulas piestiprināšanu un ir praktiski līdzvērtīgs peptidēšanas procesa reversam. Olbaltumvielas un peptīdus veido virkņu savienojums aminoskābes izmantojot peptīdu saites. Vienīgā atšķirība starp peptīdiem un olbaltumvielām ir tā, ka olbaltumvielas sastāv no vairāk nekā 100 ķēdēm aminoskābes, bet peptīdiem ir īsākas ķēdes ar vismaz divām līdz aptuveni 100 aminoskābēm. Liels skaits peptidāžu, kas specializējas konkrētiem mērķiem un katalītiskiem procesiem, izaicina vispārpiemērojamu klasifikāciju. Būtībā var atšķirt eksopeptidāzes un endopeptidāzes. Eksopeptidāzes uzbrūk peptīdu ķēdēm vai nu no N-gala gala (aminopeptidāzes), vai no C-gala gala (karboksipeptidāzes), un ir specializējušās, lai atdalītu vienu aminogrupu vai veselus peptīdu fragmentus ar diviem, trim vai vairāk amino skābes. Endopeptidāzes ir specializētas, lai uzbruktu noteiktām olbaltumvielu vietām. Tas bieži ietver fermenta aktivēšanas procesu, kas ir salīdzināms ar bloķēšanas sviras noņemšanu. Peptidāzes var klasificēt pēc starptautiskās EK nomenklatūras.
Funkcija, darbība un uzdevumi
Peptidāzes veic vairākas dažādas pamatfunkcijas. Visizcilākā vielmaiņas kataboliskajā nozarē funkcija un uzdevums ir olbaltumvielu sadrumstalotība uzturs forums absorbcija caur zarnu gļotādas. Tomēr olbaltumvielu sadrumstalotības funkcija ir nepieciešama arī organismā, lai sadalītu endogēnos proteīnus enerģijas ražošanas nolūkā vai proteīnu fragmentu ģenerēšanai metabolisma anaboliskajai daļai, lai izveidotu jaunus proteīnus. Vēl viena funkcija un uzdevums ir aktivizēt noteiktus proteīnus pēc sintēzes, sadalot noteiktu olbaltumvielu aminoskābi. Tā sauktās signālpeptidāzes no proteīniem atdala signālpeptīdus. Tas nodrošina, ka intracelulāri ražoti proteīni tiek nogādāti paredzētajā darbības vietā. Svarīgs peptidāžu uzdevums ir to iesaistīšanās antigēnu sintēzē. Lai veiktu šo funkciju, peptidāzes savienojas kopā, veidojot peptidāzes kompleksu - proteasomu. Intracelulārās peptidāzes atrodas gandrīz visos šūnu nodalījumos un šūnu organellos, kur tās ir atbildīgas par olbaltumvielu uzturēšanu līdzsvarot, starp citām funkcijām. Peptidāzes veic arī svarīgas funkcijas koagulācijas procesā un tādējādi daļēji ir atbildīgas par ātru brūces aizvēršanos, neveidojoties asinis recekļi, kurus var pārvadāt kopā ar asins plūsmu un vadīt līdz infarktiem.
Veidošanās, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības
Peptidāzes sastopamas gandrīz visos audos kā ārpusšūnu peptidāzes un praktiski visās šūnās kā intracelulāri peptīdi, kuriem katram ir atšķirīgas lomas, bet līdzīgas funkcijas un darbības. Ārpusšūnu peptidāzes izdala eksokrīnas dziedzeri, piemēram, siekalu dziedzeri iekš mute, kuņģa gļotādas un jo īpaši aizkuņģa dziedzeris. Olbaltumvielu sadalīšanās process jau sākas mute un turpinās kuņģis. Galīgais olbaltumvielu sadalījums noteiktos fragmentos, kurus var uzņemt un absorbēt zarnu endotēlija šūnas gļotādas galvenokārt notiek divpadsmitpirkstu zarnas, pirmais tievā zarnā pēc tam, kad kuņģis. Iekš tievā zarnā, gremošanas priekšgājēji fermenti sauktos zimogēnus peptidāzes aktivizē bioaktīvā formā, sadalot noteiktus amino skābes. Norādot atsauces vērtības vai peptidāžu optimālo koncentrāciju, vienmēr var atsaukties tikai uz konkrētu peptidāzi un, labākajā gadījumā, izdarīt secinājumus par noteiktu problēmu esamību tikai salīdzinot ar dažiem citiem laboratorijas parametriem un turpmākajiem diferenciāldiagnoze.Piemēram, paaugstināts leicīns amino peptidāzes (LAP) līmenis vēl neliecina par holestāzes, gremošanas sastrēguma, klātbūtni fermenti. LAP līmenis svārstās no 16-32 vienībām litrā sievietēm un 11-35 vienībām litrā vīriešiem. Ja vērtības ir ļoti paaugstinātas, tās jāprecizē ar noteiktu koncentrāciju aknas fermenti asinis piemēram, sārmainā fosfatāze, gamma-GTP un dažas citas vērtības.
Slimības un traucējumi
Fermenti kopumā veido lielāko vielu grupu olbaltumvielās. Fermentos peptidāzes un lipāzes ieņem nozīmīgu vietu kā gremošanas fermenti. Lielais peptidāžu skaits - ir zināmas vairāk nekā 250 dažādas peptidāzes - nozīmē, ka var rasties arī vielmaiņas traucējumi, kas ir iegūti, ti, izraisīti nelīdzsvarota uzturs, pēc slimības vai toksīniem. No otras puses, var pieņemt, ka fermentu metabolisma sarežģīto mijiedarbību var ietekmēt un pasliktināt arī tas gēns mutācijas. Metabolisma traucējumu simptomi un riski var būt no vieglas līdz smagas. Tikai nesen tika pētīta saikne starp nespecifiskiem simptomiem un specifiskiem traucējumiem peptidāžu un citu enzīmu metabolismā. Samazināta peptidāzes aktivitāte zarnās izraisa ilgākas ķēdes peptīdu, kas veidojas kā olbaltumvielu fragmenti, palielinātu uzņemšanu asinis un palielinātu izvadīšanu caur nierēm, lai faktus varētu salīdzinoši viegli noteikt ar urīna analīze. Interesanti, ka samazināta peptidāzes aktivitāte ir saistīta ar tādām slimībām kā ADD, ADHD, šizofrēnija, autisms, un depresija.
