Pepsin A | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Identifikatori | |||||||||
EC broj | 3.4.23.1 | ||||||||
CAS broj | 9001-75-6 | ||||||||
Baze podataka | |||||||||
IntEnz | IntEnz pregled | ||||||||
BRENDA | BRENDA unos | ||||||||
ExPASy | NiceZyme pregled | ||||||||
KEGG | KEGG unos | ||||||||
MetaCyc | metabolički put | ||||||||
PRIAM | profil | ||||||||
PDB strukture | RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum | ||||||||
Ontologija gena | AmiGO / QuickGO | ||||||||
|
Pepsin B | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Identifikatori | |||||||||
EC broj | 3.4.23.2 | ||||||||
CAS broj | 9025-48-3 | ||||||||
Baze podataka | |||||||||
IntEnz | IntEnz pregled | ||||||||
BRENDA | BRENDA unos | ||||||||
ExPASy | NiceZyme pregled | ||||||||
KEGG | KEGG unos | ||||||||
MetaCyc | metabolički put | ||||||||
PRIAM | profil | ||||||||
PDB strukture | RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum | ||||||||
|
Pepsin C (Gastricsin) | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Identifikatori | |||||||||
EC broj | 3.4.23.3 | ||||||||
CAS broj | 9012-71-9 | ||||||||
Baze podataka | |||||||||
IntEnz | IntEnz pregled | ||||||||
BRENDA | BRENDA unos | ||||||||
ExPASy | NiceZyme pregled | ||||||||
KEGG | KEGG unos | ||||||||
MetaCyc | metabolički put | ||||||||
PRIAM | profil | ||||||||
PDB strukture | RCSB PDB PDBj PDBe PDBsum | ||||||||
|
Pepsin (grč. πέψις - pepsis, od πέπτειν - peptein = varenje) je enzim čiji zimogen (pepsinogen) nastaje u glavnim ćelijama želuca da u hrani razlaže proteine u peptide. Otkrio ga je i imenovao Theodor Schwann, 1836.; bio je to prvootkriveni životinjski enzim.
Pepsin je glavna peptidaza želučanoga soka, koju izlučuje želučani zid kičmenjak.
U ćelijama želuca sintetizira se u neaktivnom obliku, koji u kiseloj želučanoj sredini autokatalitički otpušta 44 aminokiseline i pretvara se u aktivni oblik. Optimalno djeluje u kiseloj sredini pH 2. Prvi je u slijedu enzima koji učestvuju u varenju bjelančevina. Njihovo razlaganje nastavlja u crijevima, pod katalitskim djelovanjem enzima tripsina, himotripsina, elastaza i ostalih. Supstance koje smanjuju kiselost, poput natrijeva hidrogenkarbonata (NaHCO3 (soda bikarbona) povećavaju pH-vrijednost želuca pa deaktiviraju djelovanje pepsina. Nakon Izoliracije iz životinjskih želudaca, pepsin se upotrebljava u proizvodnju sira (kao sirište ili sirilo).
Naziv "pepsin" je prvi skovao Theodor Schwann u ranom 19. stoljeću. Naučnici toga vremena počeli su otkrivati mnoge biohemijske tvari koje imaju značajnu ulogu u biološkim procesima, a ipepsin je bio jedan od njih. Za ovu kiselu supstancu koja je u stanju pretritvarati hranu na bazi dušika u materijal topiv u vodi je utvrđeno da je pepsin.
Pepsin se najprije ispoljava u obliku zimogena, pepsinogena, koji u primarnoj strukturi ima dodatne 44 aminokiseline.
U želucu, glavne ćelije oslobađaju pepsinogen. Ovaj proenzim aktivira klorovodična kiselina (HCl), koju ispuštaju želučane parijetalne ćelije. Kada se hrana unese, hormon gastrin i živac vagus pokreću oslobađanje i pepsinogena i HCl. Hlorovodična kiselina stvara kiselu sredinu, što omogućava pepsinogenu da se autokatalitski razloži, čime se stvara pepsin u aktivnom obliku. Za stvaranje više pepsina, sam pepsin otklanja 44 aminokiseline pepsinogena.
Pepsin je najaktivniji u kiselom okruženju, između 37 °C i 42°. U skladu s tim, njegovo osnovno mjesto sinteze i aktivnosti je u želucu (pH 1,5 do 2), a neaktivan je na i iznad pH 6,5. Pepsin , međutim, nije potpuno denaturiran ili nepovratno inaktiviran do pH 8,0. Dakle, pepsin u otopini do pH 8,0 može se reaktivirati nakon ponovnog zakiseljavanja. Stabilnost pepsina pri visokim pH ima značajne implikacije na bolest zvanu laringofarnnksni refluks. Pepsin ostaje u grkljanu i nakon čira u događanju refluksa. Pepsin će probaviti do 20% unesenih amidnih veza, preferencijalno ih kidajući nakon N-kraj]]a.Šablon:RP Pepsin preferencijalno razlaže hidrofobne, osobito aromatske, ostatake u P1 i P1' pozicijama. Povećana osjetljivost na hidrolizu koja se javlja ako su prisutne sumporne aminokiseline u neposrednoj blizini peptidne veze, koju ima aromatska aminokiselina. Pepsin cijepa Phe1 Val, Gln4 His, Glu13 Ala, Ala 14 Leu, Leu15 Tyr, Tyr16 Leu, Gly23 Phe, Phe24,:96 posebno aromatskih aminokiselina kao što su fenilalanin, triptofan i tirozin.
Pepsin je jedan od primarnih uzroka oštećenja sluznice tokom laningofarinksnog refluksa. Ako je u jednjaku pH 6.8, pepsin izaziva slijedeći želučani refluks. Dok je u ovom okolišu enzimski neaktivan, pepsin ostaje stabilan i može se reaktivirati nakon naknadnog kiselinskog refluksa. Izlaganje sluznice larinksa enzimatski aktivnom pepsinu, ali ne I nepovratno inaktiviranom pepsin ili kiselini, rezultira smanjenem ekspresije zaštitnih proteina i na taj način povećava podložnost grkljana za oštećenje.
Za vrijeme slabokiselinskog ili nekiselinskog čira, refluksni pepsin može dovesti do oštećenja sluznice. Pod nekiselim uvjetima (pH neutralno), pepsin ulazi u ćelije gornjih disajnih puteva, kao što su larinks i hipofarinks u procesu poznatom kao receptor-posredovane endocitoze. Receptor kojim je pepsin je unseen je trenutno nepoznat. Nakon ćelija, pepsin se skladišti u međućelijskim vezikulama niske pH vrijednosti na kojoj se može obnoviti za svoju enzimsku aktivnost. Unutar ćelije, pepsin se zadržava do 24 sata. Takvo izlaganje pepsina na neutralnom pH i endocitozia pepsina uzrokuje promjene u ekspresiji gena povezanih s upalom, koja je u osnovi znak i simptom refluksa i progresije tumora. Ova I ostala istraživanja impliciraju uključenost pepsina u kancerogenezu koja se pripisuje refluksu. U toku su istraživanja za razvoj novih pepsin-ciljanih terapeutskih i dijagnostičkih alata za za želučani refluks. Brza neinvazivna dijagnostika pepsina zvana “Peptest” dostupna je za određivanje prisutnosti pepsina u uzorcima pljuvačke.
Pepsin se treba skladištiti na vrlo niskim temperaturama, između −80 °C I −20 °C), da bi se prevenirala autoliza (samorazgradnja).
Pepsin može biti onemogućen visokim pH (pogledajte "aktivnost" i "stabilnost", iznad) ili inhibitornim jedinjenjim. Pepstatin je niske molekulski spoj i potentan inhibitor, specifičan za kisele proteaze, s Ki od oko 10−10 oko M za pepsin. Smatra se da je statil ostatak odgovoran za pepstatinsku inhibiciju pepsina; statin je potencijalni analog faze u tranziciji za katalizu pomoću pepsina i drugih kiselih .proteaza. Pepstatin ne veže pepsin kovalentno, pa je inhibicija pepsina pepstatinom stoga reverzibilna. 1-bis(diazoacetyl)-2-penylethane reversibly inactivates pepsin at pH 5, a reaction which is accelerated by the presence of Cu(II).
Pepsin također prolazi kroz povratne inhibicije; proizvod probave proteina usporava reakciju, inhibiranjem pepsina.
Šećerni alifatski spojevi također inhibiraju aktivnost pepsin.
Komercijalni pepsin je izvađen iz žljezdanog sloja svinjskih želudaca. To je sastavni dio sirila koja se koriste za zgrušavanje mlijeka u proizvodnji sira. Pepsin se koristi za različite primjene u proizvodnji hrane: modificira i povećava kvalitet produkata želatina i proteina soje, biljnih proteina za upotrebu u proizvodnji niskokalorijskih grickalica, polukuhanih i instant vrućih žitarica. Upotrebljava se i u pripremi životinjskih i biljnih proteinskih hidrolizata za aromatizaciju hrane i pića. Koristi se u kožarskoj industriji za uklanjanje dlaka i ostataka tkiva od krzna i za oporavak srebra iz odbačenih fotografskih filmova jer razlaže želatinski sloj koji sadrži srebro. Pepsin je kistorijski dodatak za Beemans brend guma za žvakanje po Dr. Edwardu E. Beeman. Dao je i ime Pepsi-Cola, koja se pravi s pepsinom i kola maticom.
Pepsin se najčešće koristi u pripremi F (ab ') 2 fragmenta antitijela. U nekim testovima, poželjno je da se koriste samo antigen-vezani (Fab) dio antitijela. Za ove aplikacije, antitijela mogu biti enzimski digestiran u proizvodnji Fab ili F (ab ') 2 fragmenta antitijela. Proizvedeni F (ab ') 2 fragment, IgG se vari pepsinom, koji cijepa teške lance u blizini regije rascjepa molekule. Teškim lancima u toj regiji, pridružuju se jedna ili više disulfidnih veza, tako da dvije Fab regije antitijela ostaju pridružene, dajući dvovalentnu molekulu (koja sadrži dvije lokacije vezanja antitijela), otuda i oznaka F (ab ' ) 2. Lahki lanci ostaju netaknuti i pričvršćeni teške lance. Fc fragmenti se razgrađuju u male peptide. Fab fragmenti se stvaraju cijepanjem IgG pomoću papaina, umjesto pepsina. Papain cijepa IgG iznad regije šarke i sadrži disulfidne veze koje su pridružene teškim lancima, ali ispod mjesta disulfidne veze između lahkog i teškog lanca. To stvara dva odvojena monovalentna (koji sadrži jedno vezivanje antitijela) Fab fragmenta i netaknuti Fc fragment. Fragmenti mogu biti pročišćen gel filtracijom, ionskom izmjenom ili afinitetnom hromatografijom.
Fab i F (ab ') 2 fragmenti antitijela se koriste u test sistemima, gdje prisustvo Fc regije može izazvati probleme. U tkivima kao što su limfni čvorovi ili slezena ili u pripremama periferne krvi, prisutne su ćelije s Fc receptorom (makrofagi, monociti, B limfociti i prirodne ćelije ubice) koje mogu vezati Fc regije netaknutih antitijela, uzrokujući pozadinsko bojenje u područjima koja ne sadrže antigenske mete. Upotreba F (ab ') 2 ili Fab fragmenta osigurava da antitijela budu obavezujuća za antigen i ne-Fc receptore. Ovi fragmenti mogu biti poželjni i za bojenje ćelija u pripremama u prisustvu plazme, jer se ne mogu dopunski vezati, što bi moglo izazvati razgradnju ćelija. F (ab ') 2, a u većoj mjeri Fab, fragmenti omogućuju tačniju lokalizaciju ciljnih antigena u bojenju tkiva za elektronsku mikroskopiju.
Dvovalentni F (ab ') 2 fragment omogućuje da unakrsni-link antigena, što omogućava korištenje za pecipitacijska istraživanja, ćelijske agregacije preko površine antigena ili testove podešavanja.
Naredna tri gena kodiraju identične enzime ljudskih pepsinogen A:
|
|
|
Četvrti ljudski gen kodira gastricsin, pepsinogen C:
|
|name-list-format=
zanemaren (prijedlog zamjene: |name-list-style=
) (pomoć); CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link)
|pmid=
(pomoć).
|pmid=
(pomoć).
|pmid=
(pomoć).
|pmid=
(pomoć).
|name-list-format=
zanemaren (prijedlog zamjene: |name-list-style=
) (pomoć)
|name-list-format=
zanemaren (prijedlog zamjene: |name-list-style=
) (pomoć); CS1 održavanje: nepreporučeni parametar (link)