Peptidaza
The peptidazele (sau proteaze sau enzime proteolitice ) sunt enzime care rupe legăturile peptidice ale proteinelor . Aceasta se numește clivaj proteolitic sau proteoliză . Acest proces implică utilizarea unei molecule de apă care le clasifică hidrolaze .
Funcțiile biologice ale proteazelor sunt variate: sunt implicate în maturarea proteinelor, în digestia alimentelor, în coagularea sângelui , în remodelarea țesuturilor în timpul dezvoltării organismului și în vindecare . Unele proteaze sunt toxine , cum ar fi toxina botulinică .
Unele proteaze sunt produse ca precursori inactivi numiți zimogeni . Acestea sunt de obicei activate de un clivaj proteolitic care eliberează enzima funcțională și astfel declanșează activitatea. Există astfel procese de proteoliză în cascadă, în special în coagulare.
Clasificare funcțională
Există diferite familii funcționale de peptidaze, care sunt clasificate în funcție de poziția în care are loc tăierea în lanțul peptidic:
- The exopeptidaze (sau exo-proteaze )
- Cele Aminopeptidazele care intersectează primul aminoacid și al doilea aminoacid al lanțului, eliberând astfel aminoacidul N-terminal
- Cele carboxipeptidaze care taie între penultima și ultimul aminoacid din lanț, prin urmare eliberează aminoacidul C-terminală
- The endopeptidaze (sau endoproteases ) care pot taia în lanțul peptidic.
Majoritatea peptidazelor scindează în mod preferențial lanțul peptidic în poziții precise, în funcție de natura lanțurilor laterale ale aminoacizilor care înconjoară locul de scindare. În unele cazuri, această specificitate este scăzută, dar în altele poate fi foarte selectivă. Scindarea poate fi influențată și de structura proteinei substratului. Astfel chimotripsina , o enzimă digestivă, taie preferențial după aminoacizii aromatici sau alifatici .
Mecanism de acțiune
Au fost descrise mai multe mecanisme de acțiune pentru proteaze, care le permite să fie grupate în mari familii mecaniciste, în funcție de natura aminoacizilor sitului activ implicat în cataliză . Astfel distingem:
- Cele serin proteazele care au o triadă catalitică caracteristică incluzând o serină ( de aici numele lor), o histidină și aspartatul . Grupul hidroxil al serinei acționează ca un nucleofil și atacă carbonilul legăturii peptidice. Printre serin proteaze, se pot menționa:
- De cistein proteaze (sau tiol proteaze) , care au o cisteină în site - ul lor activ. În aceste proteaze, rolul nucleofilului îl joacă sulful cisteinei, sub formă de tiolat deprotonat. Printre proteazele tiolului se pot menționa:
- papaina proteine vegetale (EC 3.4.22.2). Specific pentru legăturile peptidice în care aminoacidul angajat de carboxilul său este un aminoacid bazic, aromatic sau nepolar, de exemplu, o imunoglobulină G este tăiată de papaină într-un fragment Fc și două fragmente Fab, așa cum arată Porter în 1959 .
- a caspases , proteaze implicate în procesul de apoptoza sau moartea programata a celulelor.
- Cele proteaze acide acționează la pH acid și au un acid aspartic în site - ul lor activ. De exemplu :
- pepsinei : obligațiuni specifice de peptide în care este implicat un aminoacid aromatic (amină);
- Proteaza HIV-1 .
- Cele metaloproteazele care au un cation metalic, de obicei , un atom de zinc , puternic atașat la proteină prin intermediul catenelor laterale ale mai multor aminoacizi. Cationul metalic intervine direct pentru a activa o moleculă de apă care clivează lanțul peptidic. De exemplu :
- termolizină;
- proteaze ale matricei extracelulare.
Treonina și acidul glutamic peptidaze au fost descrise numai în 1995 și , respectiv, în 2004 .
Apariție
Proteazele sunt enzime care sunt foarte abundente în regatul viu. Acestea se găsesc în toate organismele vii, iar genele care codifică aceste proteine pot constitui 1 până la 5 % din conținutul de gene al genomului.
La microbi, multe bacterii produc proteaze capabile să degradeze atât proteinele, cât și oligopeptidele . Cele mai cunoscute specii proteolitice sunt Clostridium , Bacillus , Proteus , Streptomyces , Pseudomonas .
Virușii pot codifica și proteaze; acesta este cazul de exemplu al Flaviviridae (virus ARN monocatenar)
utilizare
Proteazele purificate sunt utilizate pentru biotransformări, de exemplu:
Proteazele sunt, de asemenea, utilizate în:
- rufele pentru a degrada proteinele prezente în petele de toxiinfecție alimentară;
- soluții de curățare precum cele utilizate pentru lentilele de contact .
Inhibitori de protează
Acestea sunt molecule care blochează activitatea proteazelor; au deseori proprietăți farmacologice interesante (potențial antivirale), având în vedere diversitatea mecanismelor fiziologice în care sunt implicate proteaze.
Modurile de blocare sunt variate, variind de la blocarea de către o altă proteină care sechestrează proteaza, până la inactivarea ireversibilă a reziduurilor situsului activ de către un compus chimic (inhibitor de sinucidere), trecând prin analogi de peptide care imită substratul natural.
Exemple de inhibitori de protează
- Hirudina (proteina produsa de lipitoare Hirudo medicinalis ), care inhibă activitatea trombinei , proteaza de coagulare . Este folosit de lipitor ca anticoagulant atunci când suge prada.
- PMSF (fenilmetilsulfonil Fluorul ), o serin protează inhibitor reacționează covalent cu serină situs activ. PMSF și mai mulți inhibitori ai serinei proteazei sunt, de asemenea , inhibitori ai colinesterazei , devenind astfel produse neurotoxice .
- Diverse chelatorii , cum ar fi EDTA , sunt utilizate ca metaloproteazei inhibitori . Aceștia acționează prin sechestrarea ionilor metalici esențiali pentru activitatea acestor enzime.
Exemple de droguri
Note
Referințe
-
Joseph-Pierre Guiraud , Microbiologia alimentară , Dunod ,18 septembrie 2012, A 2 -a ed. ( ISBN 978-2-10-057008-9 și 2-10-057008-0 )
-
Scaramozzino, N., Crance, JM, Drouet, C., Germi, R., Drouet, E., Jouan, A. și Garin, D. (2002) Proteazele virale din familia Flaviviridae . Virologie, 6 (6), 445-54.
-
Biologie de la A la Z, 1.100 de intrări și sfaturi de recenzie, Bill Indge Dunod, 2007
Vezi și tu
linkuri externe