Štruktúra pepsínu, funkcie, výroba



 pepsín Je to silný enzým prítomný v žalúdočnej šťave, ktorý pomáha pri trávení proteínov. Je to vlastne endopeptidáza, ktorej hlavnou úlohou je rozpad potravinových proteínov na malé časti známe ako peptidy, ktoré sú potom absorbované črevom alebo degradované pankreatickými enzýmami..

Hoci bol prvý raz v roku 1836 izolovaný nemeckým fyziológom Theodorom Schwannom, až do roku 1929, keď americký biochemik John Howard Northrop z Rockefellerovho inštitútu lekárskeho výskumu oznámil svoju skutočnú kryštalizáciu a časť svojich funkcií, ktoré by mu pomohli získať Nobelovu cenu za chémiu o 17 rokov neskôr.

Tento enzým nie je exkluzívny pre ľudí. Vyrába sa aj v žalúdku viacerých zvierat a pôsobí v ranom štádiu života, pomáha pri trávení bielkovín z mliečnych výrobkov, mäsa, vajec a obilia, hlavne.

index

  • 1 Štruktúra
  • 2 Funkcie
  • 3 Ako sa vyrába?
  • 4 Kde koná?
    • 4.1 Gastroezofageálny reflux
    • 4.2 Iné účinky pepsínu
  • 5 Referencie

štruktúra

Hlavné bunky žalúdka produkujú počiatočnú látku nazývanú pepsinogén. Tento proenzým alebo zymogén je hydrolyzovaný a aktivovaný žalúdočnými kyselinami, pričom stráca 44 aminokyselín. Nakoniec pepsín obsahuje 327 aminokyselinových zvyškov vo svojej aktívnej forme, ktorá vykonáva svoje funkcie na úrovni žalúdka.

Strata týchto 44 aminokyselín zanecháva rovnaký počet voľných kyselín. Z tohto dôvodu funguje pepsín najlepšie v médiách s veľmi nízkym pH.

funkcie

Ako už bolo uvedené, hlavnou funkciou pepsínu je trávenie proteínov. Aktivita pepsínu je väčšia vo veľmi kyslom prostredí (pH 1,5 - 2) a pri teplotách medzi 37 ° C a 42 ° C..

Len časť proteínov, ktoré sa dostanú do žalúdka, je týmto enzýmom (približne 20%) degradovaná za vzniku malých peptidov.

Aktivita pepsínu je zameraná hlavne na hydrofóbne väzby N-konca prítomné v aromatických aminokyselinách, ako je tryptofán, fenylalanín a tyrozín, ktoré sú súčasťou mnohých proteínov pochádzajúcich z potravy..

Funkcia pepsínu, ktorú opísali niektorí autori, prebieha v krvi. Hoci toto tvrdenie je kontroverzné, zdá sa, že malé množstvá pepsínu prechádzajú do krvného obehu, kde pôsobí na veľké alebo čiastočne hydrolyzované proteíny, ktoré boli absorbované tenkým črevom pred jeho úplným štiepením..

Ako sa vyrába?

Pepsinogén vylučovaný hlavnými bunkami žalúdka, známy tiež ako zymogénne bunky, je prekurzorom pepsínu..

Tento proenzým sa uvoľňuje vďaka impulzom nervu vagus a hormonálnej sekrécii gastrínu a sekretínu, ktoré sú stimulované po príjme potravy..

Už v žalúdku sa pepsinogén zmieša s kyselinou chlorovodíkovou, ktorá sa uvoľňovala rovnakými stimulmi a rýchlo sa vzájomne ovplyvňovala za vzniku pepsínu..

Toto sa uskutočňuje po štiepení prosegmentu 44 aminokyselín z pôvodnej štruktúry pepsinogénu prostredníctvom komplexného autokatalytického procesu..

Po aktivácii je rovnaký pepsín schopný ďalej stimulovať produkciu a uvoľňovanie viac pepsinogénu. Tento účinok je dobrým príkladom enzymatickej pozitívnej spätnej väzby.

Okrem samotného pepsínu stimuluje histamín a najmä acetylcholín peptické bunky na syntézu a uvoľňovanie nového pepsinogénu..

Kde koná?

Jeho hlavným miestom pôsobenia je žalúdok. Túto skutočnosť možno ľahko vysvetliť pochopením, že kyslosť žalúdka je ideálnou podmienkou pre jeho výkon (pH 1,5 - 2,5). V skutočnosti, keď potravinový bolus prechádza zo žalúdka do dvanástnika, pepsín je inaktivovaný nachádzaním črevného média so základným pH.

Pepsín pôsobí aj v krvi. Hoci tento účinok je už spomenutý ako kontroverzný, niektorí výskumníci tvrdia, že pepsín prechádza do krvného obehu, kde pokračuje v trávení niektorých peptidov s dlhým reťazcom alebo tých, ktoré neboli úplne degradované..

Keď pepsín opúšťa žalúdok a je v prostredí s neutrálnym alebo zásaditým pH, jeho funkcia zaniká. Ak sa však médium nereaguje, je možné ho znovu aktivovať, ak sa nezreaguje.

Táto charakteristika je dôležitá pre pochopenie niektorých negatívnych účinkov pepsínu, ktoré sú diskutované nižšie.

Gastroezofageálny reflux

Chronický návrat pepsínu do pažeráka je jednou z hlavných príčin poškodenia gastroezofageálneho refluxu. Aj keď sa na tejto patológii podieľa aj zvyšok látok, ktoré tvoria žalúdočnú šťavu, zdá sa, že pepsín je najškodlivejší zo všetkých \ t.

Pepsín a iné kyseliny prítomné pri refluxe môžu spôsobiť nielen ezofagitídu, ktorá je počiatočným dôsledkom, ale ovplyvňujú mnohé iné systémy.

Medzi potenciálne dôsledky aktivity pepsínu na určité tkanivá máme laryngitídu, pneumonitídu, chronický chrapot, pretrvávajúci kašeľ, laryngospazmus a dokonca aj rakovinu hrtanu..

Študovala sa astma pľúcnou mikroaspiráciou obsahu žalúdka. Pepsín môže mať dráždivý účinok na bronchiálny strom a napomáhať zúženiu dýchacích ciest, čím sa spúšťa typická symptomatológia tohto ochorenia: dýchacie ťažkosti, kašeľ, sipot a cyanóza.

Iné účinky pepsínu

Orálne a odontologické sféry môžu byť tiež ovplyvnené pôsobením pepsínu. Najčastejšie príznaky spojené s týmito poškodeniami sú halitóza alebo zlý dych, nadmerné slinenie, granulomy a zubná erózia. Tento erozívny účinok sa zvyčajne prejavuje po rokoch refluxu a môže poškodiť celú protézu.

Napriek tomu môže byť pepsín užitočný z lekárskeho hľadiska. Prítomnosť pepsínu v slinách je teda dôležitým diagnostickým markerom gastroezofageálneho refluxu.

V skutočnosti je k dispozícii rýchly test na trhu s názvom PepTest, ktorý zisťuje prítomnosť slinného pepsínu a pomáha pri diagnostike refluxu..

Papain, enzým veľmi podobný pepsínu prítomnému v papájach alebo papáji, je užitočný pri hygiene a bielení zubov.

Okrem toho sa pepsín používa v kožiarskom priemysle a klasickej fotografii, ako aj pri výrobe syrov, obilnín, občerstvenia, ochutených nápojov, predigested proteínov a dokonca aj žuvačiek..

referencie

  1. Liu, Yu a cols (2015). Trávenie nukleových kyselín začína v žalúdku. Vedecké správy, 5, 11936.
  2. Czinn, Steven a Sarigol Blanchard, Samra (2011). Vývojová anatómia a fyziológia žalúdka. Pediatrické gastrointestinálne a pečeňové ochorenie, štvrté vydanie, kapitola 25, 262-268.
  3. Smith, Margaret a Morton, Dion (2010). Žalúdok: základné funkcie. Tráviaci systém, druhé vydanie, kapitola 3, 39-50.
  4. Wikipedia (posledné vydanie máj 2018). pepsín. Zdroj: en.wikipedia.org
  5. Encyclopaedia Britannica (posledné vydanie máj 2018). pepsín. Zdroj: britannica.com
  6. Tang, Jordánsko (2013). Pepsín A. Príručka proteínových enzýmov, kapitola 3, zväzok I, 27-35.