Направо към съдържанието

Пепсин

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Пепсин A
{{{width}}}
Пепсин в комплекс с пепстатин.
Характеристики
Идентификатори
EC номер 3.4.23.1
CAS номер 9001-75-6
Бази данни
IntEnz IntEnz
BRENDA BRENDA
ExPASy ExPASy
KEGG KEGG
MetaCyc MetaCyc
PRIAM PRIAM
PDB RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum
Генна онтология AmiGO / EGO
Пепсин B
Характеристики
Идентификатори
EC номер 3.4.23.2
CAS номер 9025-48-3
Бази данни
IntEnz IntEnz
BRENDA BRENDA
ExPASy ExPASy
KEGG KEGG
MetaCyc MetaCyc
PRIAM PRIAM
PDB RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum
Пепсин C
Характеристики
Идентификатори
EC номер 3.4.23.3
CAS номер 9012-71-9
Бази данни
IntEnz IntEnz
BRENDA BRENDA
ExPASy ExPASy
KEGG KEGG
MetaCyc MetaCyc
PRIAM PRIAM
PDB RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum

Пепсинът е ендопептидаза, която разгражда протеините на по-малки пептиди. Произвежда се в стомаха и е един от основните храносмилателни ензими в храносмилателната система на хората и много животни, които спомагат за усвояването на протеините в храната. Пепсинът е аспарагинова протеаза, използваща каталитичен аспартат в активния си център.[1]

Това е една от трите основни протеази в човешката храносмилателна система (другите две са химотрипсин и трипсин). В хода на храносмилането тези ензими, всеки от които е специализиран в прекъсването на връзките между отделните видове аминокиселини, си сътрудничат в разграждането на хранителните протеини до съставните им компоненти (например пептиди и аминокиселини), които могат да се абсорбират от тънкото черво. Пепсинът е най-ефективен при разкъсването на пептидните връзки между хидрофобните и ароматните аминокиселини, като например фенилаланин, триптофан и тирозин.[2]

Проензимът на пепсина, пепсиноген, се отделя от главните клетки в стомашната стена и, след като се смеси със солната киселина на стомашния сок, пепсиногенът се активира, превръщайки се в пепсин.[1]

История

[редактиране | редактиране на кода]

Пепсинът е един от първите открити ензими и по природа е полипептиден. Открит е през 1836 г. от Теодор Шван. Той измисля термина от старогръцката дума πέψις (пепсис), означаваща „смилане“.[3][4][5] По това време учените започват да откриват много биохимични съединения, които играят значителна роля в биологичните процеси, а пепсинът е един от тях. Пепсинът се оказва киселинно вещество, което е в състояние да преобразува храните с азот във водоразтворим материал.[6]

През 1928 г. пепсинът става един от първите ензими, които са кристализирани, когато Джон Нортроп го кристализира чрез диализа, филтрация и охлаждане.[7]

Прекурсор

[редактиране | редактиране на кода]

Пепсинът има генна експресия като проензим, наречен пепсиноген, чиято главна структура има 44 допълнителни аминокиселини. Пепсиногенът се отделя от главните клетки в стомаха. Той се активира от солната киселина, която се отделя от париеталните клетки. Хормонът гастрин и блуждаещият нерв задействат отделянето както на пепсиноген, така и на солна киселина (HCl) от стомаха, когато храна навлезе в него. Солната киселина създава киселинна среда, която позволява на пепсиногенът да се разгъне и отцепи по автокаталитичен начин, като по този начин се генерира пепсин в активна форма. Пепсинът разцепва 44-те аминокиселини на пепсиногена, за да създаде още пепсин.

Активност и стабилност

[редактиране | редактиране на кода]

Пепсинът е най-активен в киселинна среда с температура между 37 °C и 42 °C.[8][9] Съответно, неговото първоначално място на синтез и активност е в стомаха (pH от 1,5 до 2). Пепсинът усвоява до 20% от погълнатите амидни връзки, като се разцепва преференциално в С-терминалната страна[10]:с. 96 на аромарните аминокиселини.[10]:с. 675 Пепсинът проявява преференциално разцепване за хидрофобни и ароматни остатъци в позиции Р1 и Р1'. Повишена чувствителност към хидролиза се получава, когато има сяро-съдържаща аминокиселина, близка до пептидната връзка, която има ароматна аминокиселина. Пепсинът разцепва Phe1Val, Gln4His, Glu13Ala, Ala14Leu, Leu15Tyr, Tyr16Leu, Gly23Phe, Phe24 в B-веригата на инсулина. Пепсинът е най-активен при pH 2 и е неактивен над pH 6,5. При над pH 8 пепсинът е напълно денатуриран и необратимо дезактивиран.[11] Следователно, пепсин в разтвор с рН до 8 може да се реактивира отново при повторно окисляване. Стабилността на пепсина при високо рН има значителни последствия върху фаринголарингеалния рефлукс. Пепсинът остава в ларинкса след стомашен рефлукс.[12][13] При средното рН на ларингофаринкса (рН = 6.8) пепсинът би бил неактивен, но би могъл да се реактивира при последващи събития на киселинен рефлукс, което води до увреждане на местните тъкани. Пепсинът е един от основните причинители на увреждане на лигавицата по време на рефлукса.[14][15]

Обикновено дебитът на пепсина при мъжете е около 20 – 30 mg/час при основна секреция, като може да достигне 60 – 80 mg/час при стимулирана секреция чрез пентагастрин. При жените секрецията обикновено е с 25 – 30% по-малка.

Инхибитори

[редактиране | редактиране на кода]

Пепсинът може да се инхибира при високи нива на pH или чрез инхибиторни вещества. Пепстатинът е съединение с ниско молекулно тегло и мощен инхибитор специално за киселинни протеази с Ki от около 10−10 M за пепсин. Счита се, че статиловият остатък на пепстатина е отговорен за инхибирането на пепсина. Пепстатинът не се свързва ковалентно с пепсина и, следователно, инхибирането на пепсин чрез пепстатин е обратимо.[16]

Пепсин претърпява и инхибиране чрез обратна връзка – продуктът за разграждане на протеини забавя реакцията чрез инхибиране на пепсина.[17][18] Сукралфатът също забавя действието на пепсина.

Приложение

[редактиране | редактиране на кода]

Пепсинът за търговски цели се извлича от жлезистия слой на свински стомаси. Той е съставка на сирищете, което се използва за стягане на млякото при производството на сирене. Пепсинът се използва за различни цели при производството на храни: за модифициране и осигуряване на качества на соевия протеин и желатина,[19] за модифициране на зеленчуковите протеини, за направата на полуготови зърнени закуски и за приготвяне на животински и растителни протеинови хидролизати, които се използват за ароматизиране на храни и напитки. Използва се и в кожарската промишленост за премахване на козина и остатъчни тъкани от кожи и за възстановяване на сребро от изхвърлени фотографски филми чрез смилане на желатиновия слой, в който се съдържа среброто.[20] В миналото се е използвал и като добавка към някои дъвки.

Източници

[редактиране | редактиране на кода]
  1. ↑ а б Enzyme entry 3.4.23.1 // Swiss Institute of Bioinformatics. Посетен на 14 декември 2008.
  2. ↑ Overview of pepsin-like aspartic peptidases // Current Protocols in Protein Science Chapter 21 (1). November 2001. ISBN 0471140864. DOI:10.1002/0471140864.ps2103s25. с. Unit 21.3.
  3. ↑ [Discovery of pepsin by Theodor Schwann] // Revue Medicale De Liege 12 (5). март 1957. с. 139 – 44.
  4. ↑ Asimov, Isaac. A short history of biology. Westport, Conn, Greenwood Press, 1980. ISBN 9780313225833. с. 95.
  5. ↑ Harper, D. Pepsin
  6. ↑ A history of pepsin and related enzymes // The Quarterly Review of Biology 77 (2). юни 2002. DOI:10.1086/340729. с. 127 – 47.
  7. ↑ Crystalline pepsin // Science 69 (1796). May 1929. DOI:10.1126/science.69.1796.580. с. 580.
  8. ↑ Effects of pH // Worthington Biochemical Corporation. Посетен на 29 април 2010.
  9. ↑ Information on EC 3.4.23.1 – pepsin A // BRENDA-enzymes. Посетен на 14 декември 2008.
  10. ↑ а б Cox, Michael, Nelson, David R., Lehninger, Albert L. Lehninger principles of biochemistry. San Francisco, W.H. Freeman, 2008. ISBN 0-7167-7108-X.
  11. ↑ Activity/stability of human pepsin: implications for reflux attributed laryngeal disease // The Laryngoscope 117 (6). юни2007. DOI:10.1097/MLG.0b013e31804154c3. с. 1036 – 9.
  12. ↑ Pepsin and carbonic anhydrase isoenzyme III as diagnostic markers for laryngopharyngeal reflux disease // The Laryngoscope 114 (12). декември 2004. DOI:10.1097/01.mlg.0000149445.07146.03. с. 2129 – 34.
  13. ↑ Effect of pepsin on laryngeal stress protein (Sep70, Sep53, and Hsp70) response: role in laryngopharyngeal reflux disease // The Annals of Otology, Rhinology, and Laryngology 115 (1). януари 2006. DOI:10.1177/000348940611500108. с. 47 – 58.
  14. ↑ Role of acid and pepsin in acute experimental esophagitis // Gastroenterology 56 (2). февруари 1969. с. 223 – 30.
  15. ↑ Role of the components of the gastroduodenal contents in experimental acid esophagitis // Surgery 92 (2). август 1982. с. 276 – 84.
  16. ↑ Pepstatin inhibition mechanism // Advances in Experimental Medicine and Biology 95. 1977. DOI:10.1007/978-1-4757-0719-9_12. с. 199 – 210.
  17. ↑ The story of the isolation of crystalline pepsin and trypsin // The Scientific Monthly 35 (4). 1932. с. 333 – 340.
  18. ↑ The inhibition of pepsin-catalysed reactions by products and product analogues. Kinetic evidence for ordered release of products // The Biochemical Journal 113 (2). юни 1969. DOI:10.1042/bj1130363. с. 363 – 8.
  19. ↑ Kun, Lee Yuan. Microbial Biotechnology: Principles And Applications. 2nd. Singapore, World Scientific Publishing Company, 2006. ISBN 981-256-677-5.
  20. ↑ GELATINASE AND THE GATES-GILMAN-COWGILL METHOD OF PEPSIN ESTIMATION // The Journal of General Physiology 17 (1). септември 1933. DOI:10.1085/jgp.17.1.35. с. 35 – 40.
Взето от „https://bg.wikipedia.org/w/index.php?title=Пепсин&oldid=12079189“.
pFad - Phonifier reborn

Pfad - The Proxy pFad of © 2024 Garber Painting. All rights reserved.

Note: This service is not intended for secure transactions such as banking, social media, email, or purchasing. Use at your own risk. We assume no liability whatsoever for broken pages.


Alternative Proxies:

Alternative Proxy

pFad Proxy

pFad v3 Proxy

pFad v4 Proxy