Pepsinogenska struktura, funkcije, vrste, sinteza

On Pepsinogen To je zimogen pepsina, eden glavnih hidrolitnih encimov, zadolženih za izvajanje prebave beljakovin v želodcu sesalcev. Zimogeni ali proencimi so neaktivni encimski prekurzorji, torej ne morejo katalizirati reakcij, ki jih izvajajo njihove aktivne oblike.

Njegova aktivacija je odvisna od sprememb tridimenzionalne strukture proteina, ki povzročajo tvorbo funkcionalnega aktivnega mesta. Te spremembe v večini primerov sovpadajo s proteolitično rupturo beljakovinskega segmenta.

Tri -dimenzionalna struktura pepsina, katalitično aktivna oblika pepsinogena. Avtor Jawahar Swaminathan in MSD osebje na Evropskem inštitutu za bioinformatiko [javna domena (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0)], iz Wikimedia Commons

Zato mora pepsinogen doživeti strukturne spremembe, da pridobijo potrebno aktivnost peptidaze in dajejo prednost prebavi beljakovin v želodcu, po vnosu hrane.

[TOC]

Struktura

Pepsinogen je 371 aminokislinski protein, ki pripada veliki družini aspartičnih beljakovin, za katere je značilno, da predstavljajo ostanke asparagine v svojem aktivnem središču.

Njegova kvartarna struktura je bila prvič določena za beljakovine, izražene v prašičih s tehniko kristalografije rentgenske kristalografije. Rezultat je bil podoben rezultatu, ki ga je pokazala zrela ali aktivna oblika beljakovin, pepsin.

Tako je edina ugotovljena razlika prisotnost v pepsinogenu 44 aminokislinskega peptida, ki se zloži čez razcep aktivnega mesta. V tem položaju ovira interakcijo te proteaze z beljakovinami, ki jih je treba razgraditi.

Ta peptid, ki bo prepričan, da bo povzročil aktivni encim, se nahaja na amino terminalnem koncu proteina.

Ker deluje le kot CAP, nezmožnost razgradnega proteina pepsinogena ni posledica strukturnih deformacij aktivnega središča. Nasprotno, to ostane z enako konformacijo v obeh oblikah encima.

Vam lahko služi: glukani: struktura, značilnosti in funkcije

V tem smislu je treba opozoriti, da kristalna struktura pepsinogena predstavlja približni model strukture drugih zimogenosov, ki pripadajo veliki družini aspartičnih beljakovin.

Funkcije

Na začetku življenja je za prebavo mleka pomemben pepsin (aktivna oblika pepsinogena). Nato je njegova funkcija razgradnja prehranskih beljakovin v njihovih sestavinah (aminokislinah), da bi olajšali njihovo enostavno absorpcijo.

Sinteza in izločanje

Pepsinogen sintetizirajo glavne celice in Fundične celice želodčne sluznice. Nato je shranjen v sekretornih veziklih, ki ostanejo v citoplazmi teh celic do trenutka, ko je njihovo sproščanje potrebno.

Zato je izločanje tega zimogena postopek, ki je urejen. Njegovo sproščanje veziklov, prebivalci citosola z eksocitozo, zahteva hormonske in nevronske dražljaje. Povečanje ravni želodčnih encimov seka in želodca, pa tudi acetilholin, holecistokinin, epidermalni rastni faktor in dušikov oksid spodbujajo njihovo sintezo in izločanje.

Poleg tega so poskusi, izvedeni s celicami ATT20, celična linija, ki se običajno uporablja pri preučevanju sekrecijskih cest pri sesalcih.

Poleg običajnega izločanja na ravni želodca je bila v krvi in ​​urinu odkrita razmeroma nizka količina pepsinogena, zato so ga imenovali uropepsinogen.

Izvor uropepsinogena in funkcija, ki jo lahko opravlja na obeh lokacijah. Vendar se zdi, da njihova odsotnost pri bolnikih, ki so popolnoma odstranili želodec.

Fantje

Do zdaj sta bili opisani dve glavni vrsti pepsinogena: Pepsinogen I in Pepsinogen II. Obe vrsti ne predstavljata razlik v njihovi katalitični aktivnosti in sta enako aktivirana s proteolitično hidrolizo, ki je odvisna od klorovodikove kisline.

Vam lahko služi: denaturacija beljakovin: kaj je, dejavniki, posledice

Pepsinogen I sintetizira in ločuje tako glavne celice kot s fundičnimi celicami želodčne sluznice. Zato se njegovo izločanje zmanjšuje pri bolnikih z atrofičnim kroničnim gastritisom, želodčno boleznijo, za katero je značilno popolno izginotje želodčnih žlez.

Za razliko od slednjih, Pepsinogen II (PGII) sintetizirajo praktično vse celice, ki so del želodčne sluznice, vendar bolj vidno s tistimi iz Antralne sluznice in tistih, ki sestavljajo Brünner Glands, ki so prisotni v dvanajstniku.

Pri bolnikih z atrofičnim kroničnim gastritisom ta vrsta pepsinogena kompenzira zmanjšanje izločanja pepsinogena I.

Obstoj teh dveh vrst pepsinogena, ki se razlikujejo le zaradi izločanja različnih celic, se lahko zdi odvečen. Vendar pa je lahko evolucijska prilagoditev za zagotavljanje sinteze pepsina, kadar koli je potrebno.

Aktivacija

Pepsinogen pridobi katalitično aktivnost, ko se pretvori v pepsin, kar je produkt izločanja 44 aminokislinskega peptida, ki je prisoten v votlini aktivnega mesta.

Njegovo optimalno delovanje je odvisno od nizkih vrednosti pH, ki so vključene v razpon od 1,5 do 2. V fizioloških pogojih se te vrednosti vzdržuje z izločanjem klorovodikove kisline v znotrajceličnih kanalih.

Prebava kisline na ravni želodca se ne odvija pri vseh živalih, saj je primer tega žuželke, ki nimajo pepsinogena. Vendar pa vretenčarji, ki imajo želodec, če imajo peptično aktivnost.

Pepsinogen, ki je shranjen v sekretornih veziklih glavnih celic, se po potrebi sprosti v želodčni kanal. Ko doseže želodec, postane pepsin produkt kislega okolja in to aktivne bolj pepsinogene molekule.

Z delovanjem intrinzičnih živčnih vlaken in vagalno zunanjo stimulacijo spodbujamo proizvodnjo pepsinogena, pa tudi HCl, gastrin in histamin. Po drugi strani histamin in gastrina spodbujata parietalne celice, da izločajo HCl.

Vam lahko služi: prevodne tkanine: kaj je, značilnosti, funkcije

Pepsin, tako kot vsa endopeptidaza, deluje na specifične povezave med beljakovinskimi aminokislinami za ustvarjanje manjših peptidov.

Z drugimi besedami; Hidrolizira notranje peptidne vezi beljakovin. Njegovo delovanje je učinkovitejše pri peptidnih povezavah blizu aromatičnih aminokislin (fenilalanin, tirozin). Za razliko od svojega predhodnika Zimogena prilagodljive spremembe pepsina v vrednostih pH, ​​večje od 6.

Reference

1. Bryksa BC, Tanaka T, Yada Ry. Sprememba N-terminala poveča nevtralno stabilnost pepsina. Biokemija. 2003; 42: 13331-13338.
2. Foltmann B, Pedreson VB. Primerjava primarnih struktur kisle Protesse in njihovih zimogenov. Adv exp Med Biol. 1977; 95: 3-22.
3. Guyton A, Hall J. (2006). Učbenik medicinske fiziologije. (11. izd.). ZDA: Elsevier Saunders.
4. Kasper D, Fauci A, Longo D, Braunwald E, Hauser S, Jameson J. (2005). Harrison, načela interne medicine. (16. izd.). Mehika: McGrawhill.
5. Kitahara F, Shimazaki R, Sato T, Kojima Y, Morozumi A, Fujino Ma. Hust atrofični gastritis z okužbo s Helicobacter pylori in rakom želodca. Rak želodca. 1998; 1: 118-124.
6. Lin Y, najden M, Lin X, Hartsuck JA, Tang J. PH odvisnost kinetičnih parametrov pepsina, rhizopuspepsina in njihovih mutantov vodikovih vezi na aktivnem mestu. J Biol Chem. 1992; 267: 18413-18418.
7. Mangeat p. Izključevanje kisline in reorganizacija membrane v enotni želodčni parietalni celici v primarni kulturi. Biološka celica. 1990; 69: 223-257.
8. Prozialeck J, Wershil BK. (2017). Razvoj želodčne sekretorne funkcije. Fetalna in neonatalna fiziologija (peta izdaja). Zvezek 1, strani 881-888.
9. Schubert ML. Želodčna skrivnost. Trenutna mnenja Gastroent 2005; 21: 633-757.
10. Sielecki AR, Fedorov AA, Boodhoo A, Andreeva NS, James Mng. Molekularne in kristalne strukture monoklinskega prašiča pepsina, rafinirane pri 1.8 Å ločljivost. J Mol Biol. 1990; 214: 143-170.
11. Webb PM, Hengels KJ, Moller H, Newell DG, Palli D, Elder JB. Epidemiologija nizkih ravni pepsinogena A v serumu in mednarodne povezave s stopnjo raka želodca. Gastroenterologija. 1994; 107: 1335-1344.
12. Wolfe Mm, Soll Ah. Fiziologija skrivnosti želodčne kisline. N English J Med 1998; 319: 1707.