Pepsinova struktura, funkcije, proizvodnja



The pepsin Je močan encim, prisoten v želodčnem soku, ki pomaga pri prebavi beljakovin. Pravzaprav je endopeptidaza, katere glavna naloga je razgraditi beljakovine hrane v majhne dele, ki jih poznamo kot peptide, ki jih nato črevo absorbira ali razgradijo s pankreasnimi encimi..

Čeprav jo je leta 1836 prvič izoliral nemški fiziolog Theodor Schwann, je ameriški biokemik John Howard Northrop iz Rockefellerjevega inštituta za medicinske raziskave sporočil svojo dejansko kristalizacijo in del njenih funkcij, ki bi mu pomagala prejeti. Nobelova nagrada za kemijo 17 let kasneje.

Ta encim ni izključen za ljudi. Proizvaja se tudi v želodcu več živali in deluje v zgodnjih fazah življenja, saj pomaga pri prebavi beljakovin iz mlečnih izdelkov, mesa, jajc in zrn, predvsem.

Indeks

  • 1 Struktura
  • 2 Funkcije
  • 3 Kako se proizvaja?
  • 4 Kje deluje?
    • 4.1 Gastroezofagealni refluks
    • 4.2 Drugi učinki pepsina
  • 5 Reference

Struktura

Glavne želodčne celice proizvajajo začetno snov, imenovano pepsinogen. Ta proenzim ali zimogen se hidrolizira in aktivira s pomočjo želodčnih kislin, pri čemer izgubi 44 aminokislin. Na koncu pepsin vsebuje 327 aminokislinskih ostankov v svoji aktivni obliki, ki deluje na ravni želodca.

Izguba teh 44 aminokislin pušča enako število kislih ostankov. Zato je pepsin najbolje deloval v medijih z zelo nizkim pH.

Funkcije

Kot smo že omenili, je glavna funkcija pepsina prebava beljakovin. Aktivnost pepsina je večja v zelo kislih okoljih (pH 1,5 - 2) in pri temperaturah med 37 in 42 ° C..

Ta encim (približno 20%) razgradi le del beljakovin, ki dosežejo želodec, in tvori majhne peptide.

Aktivnost pepsina je v glavnem usmerjena na hidrofobne vezi N-terminala, prisotne v aromatskih aminokislinah, kot so triptofan, fenilalanin in tirozin, ki so del številnih beljakovin, ki prihajajo iz hrane..

Funkcija pepsina, ki so jo opisali nekateri avtorji, poteka v krvi. Čeprav je ta trditev sporna, se zdi, da majhne količine pepsina prehajajo v krvni obtok, kjer deluje na velike ali delno hidrolizirane beljakovine, ki jih tanko črevo absorbira pred popolno prebavo..

Kako se proizvaja?

Pepsinogen, ki ga izločajo glavne celice želodca, znan tudi kot celice zimogena, je predhodnik pepsina.

Ta proenzim se sprosti zaradi impulzov vagusnega živca in hormonskega izločanja gastrina in sekretina, ki se stimulirajo po zaužitju hrane..

Pepsinogen se že v želodcu zmeša s klorovodikovo kislino, ki se je sproščala z istimi dražljaji, med seboj hitro interagira in tako proizvaja pepsin.

To se izvede po cepitvi odseka s 44 aminokislinami iz prvotne strukture pepsinogena s kompleksnim avtokatalitičnim postopkom..

Ko je pepsin aktiviran, lahko še naprej spodbuja proizvodnjo in sproščanje več pepsinogena. Ta ukrep je dober primer encimskih pozitivnih povratnih informacij.

Poleg samega pepsina, histamin in zlasti acetilholin stimulirata peptične celice za sintezo in sproščanje novega pepsinogena.

Kje deluje?

Njegovo glavno mesto delovanja je želodec. To dejstvo je mogoče zlahka razložiti z razumevanjem, da je želodčna kislina idealen pogoj za njegovo delovanje (pH 1,5-2,5). Dejansko, ko bolus prehrane prehaja iz želodca v dvanajstnik, se pepsin inaktivira z iskanjem črevesnega medija z osnovnim pH.

Pepsin deluje tudi v krvi. Čeprav je ta učinek že povedal, da je sporen, nekateri raziskovalci trdijo, da pepsin prehaja v krvni obtok, kjer še vedno prebavlja določene dolgoročne peptide ali tiste, ki niso popolnoma razgrajeni..

Ko pepsin zapusti želodec in je v okolju z nevtralnim ali bazičnim pH, njegova funkcija preneha. S tem, da se ne hidrolizira, se lahko ponovno aktivira, če reagira medij.

Ta značilnost je pomembna za razumevanje nekaterih negativnih učinkov pepsina, ki so opisani v nadaljevanju.

Gastroezofagealni refluks

Kronično vračanje pepsina v požiralnik je eden glavnih vzrokov za poškodbe, ki jih povzroča gastroezofagealni refluks. Čeprav so ostale snovi, ki sestavljajo želodčni sok, vključene tudi v to patologijo, se zdi, da je pepsin najbolj škodljiv od vseh \ t.

Pepsin in druge kisline, ki so prisotne v refluksu, lahko povzročijo ne samo ezofagitis, ki je prvotna posledica, ampak vpliva tudi na druge sisteme.

Med možnimi posledicami delovanja pepsina na nekatera tkiva imamo laringitis, pnevmonitis, kronično hripavost, vztrajni kašelj, laringospazem in celo rak grla.

Preučevali smo astmo s pljučno mikroaspiracijo vsebnosti želodca. Pepsin ima lahko dražilen učinek na bronhialno drevo in daje prednost zožitvi dihalnega trakta, kar povzroči značilno simptomatologijo te bolezni: dihalno stisko, kašelj, piskanje in cianozo..

Drugi učinki pepsina

Na peroralno in odontološko sfero lahko vpliva tudi delovanje pepsina. Najpogostejši znaki, povezani s temi poškodbami, so zadah iz ust ali slab zadah, prekomerna slinjenost, granulomi in zobna erozija. Ta erozivni učinek se ponavadi kaže po letih refluksa in lahko poškoduje celotno protezo.

Kljub temu je lahko pepsin koristen z medicinskega vidika. Tako je prisotnost pepsina v slini pomemben diagnostični marker gastroezofagealnega refluksa.

Pravzaprav je na trgu na voljo hitri test, imenovan PepTest, ki zazna prisotnost pepsina v slini in pomaga pri diagnozi refluksa.

Papain, encim, ki je zelo podoben pepsinu v papajah ali papajah, je koristen pri higieni in beljenju zob.

Poleg tega se pepsin uporablja v usnjarski industriji in klasični fotografiji, pa tudi v proizvodnji sirov, žit, prigrizkov, aromatiziranih pijač, predgestiranih beljakovin in celo žvečilnih gumijev..

Reference

  1. Liu, Yu in cols (2015). Prebava nukleinskih kislin se začne v želodcu. Znanstvena poročila, 5, 11936.
  2. Czinn, Steven in Sarigol Blanchard, Samra (2011). Razvojna anatomija in fiziologija želodca. Pediatrična gastrointestinalna in jetrna bolezen, četrta izdaja, poglavje 25, 262-268.
  3. Smith, Margaret in Morton, Dion (2010). Želodec: osnovne funkcije. Prebavni sistem, druga izdaja, poglavje 3, 39-50.
  4. Wikipedija (zadnja izdaja maj 2018). Pepsin. Vzpostavljeno iz: en.wikipedia.org
  5. Enciklopedija Britannica (zadnja izdaja maj 2018). Pepsin. Vzpostavljeno iz: britannica.com
  6. Tang, Jordan (2013). Pepsin A. Priročnik o proteolitičnih encimih, poglavje 3, zvezek I, 27-35.