Proteoliza

Proteoliza to enzymatyczny rozkład białek na peptydy i aminokwasy pod wpływem hydrolaz peptydów; p. zachodząca w przewodzie pokarmowym umożliwia przyswajanie białek z pokarmu [MUZA SA, 2003, s. 591].

• Proteoliza - enzymatyczny rozkład białek na peptydy i aminokwasy, katalizowany przez : hydrolazy peptydów(proteazy) p. zachodząca w przewodzie pokarmowym spełnia b. ważną funkcję w procesie trawienia białek i umożliwia ich przyswojenie w postaci pojedynczych aminokwasów; p. zachodząca w cytozolu komórek pod wpływem kompleksów proteolitycznych (tzw. proteozomów) rozkłada nie prawidłowo zbud. białka, chroniące komórkę przed ich gromadzeniem się; p. wewnątrz - komórkowa zachodząca pod wpływem enzymów - katepsyn, jest ważnym czynnikiem utrzymującym dynamiczny stan równowagi między białkami komórkowymi a ich prostszymi składnikami - aminokwasami i peptydami [E. Góral 1996, s. 163].
• Proteoliza - częściowa lub całkowita enzymatyczna hydroliza białek. Termin stosowany w niektórych gałęziach przemysłu spożywczego, np. w mleczarstwie przy dojrzewaniu serów [I. Duda 1994, s. 132].
• Proteoliza - hydrolityczny rozkład białek ma rozp. w wodzie peptony, polipeptydy lub aminokwasy. P. zachodzi pod wpływem miner, kwasów, zasad oraz enzymatycznie. W łagodnych warunkach kwaśnej hydrolizy lub pod wpływem niektórym enzymów, np. pepsyny trypsyny i in., p. zachodzi tylko do peptonów i polipeptydów, natomiast wyczerpująca hydroliza lub działanie enzymów, zwanych peptydazami, na powstałe peptony i polipeptydy powoduje rozpad proteolityczny do aminokwasów [Encyklopedia Techniki... 1993, s. 602].
• Proteoliza - homeostaza komórkowa zdrowych komórek jest utrzymywana dzięki mechanizmowi określanemu jako proteoliza komórkowa. Spełnia ona wiele zadań, w tym degraduje i modyfikuje wszystkie powstające substraty. Proces ten może zachodzić trzema sposobami: (1) prze proteolizę lizosomową (nieselektywną) lub (2) przez proteolizę proteosomową (selektywną) oraz (3) prze degradację pod wpływem kalpain cytoplazmatycznych.

Mechanizmy regulacji proteolizy

Proteoliza, czyli enzymatyczny rozkład białek na peptydy i aminokwasy, jest procesem niezbędnym dla przyswajania białek z pokarmu oraz regulacji stężenia białek w organizmach. Mechanizmy regulacji proteolizy obejmują zarówno czynniki związane z samymi enzymami proteolitycznymi, jak i czynniki kontrolujące aktywność tych enzymów w organizmach.

Enzymy proteolityczne:

• Aktywacja enzymów proteolitycznych: Enzymy proteolityczne, takie jak trypsyna, chymotrypsyna i pepsyna, są wytwarzane w nieaktywnej formie (zymogenach). Ich aktywacja zachodzi poprzez usunięcie fragmentów inhibitujących. Na przykład, trypsynogen jest aktywowany przez enterokinazę w jelicie cienkim.
• Inhibitory proteaz: Organizmy produkują także inhibitory proteaz, które kontrolują aktywność enzymów proteolitycznych. Przykładem jest inhibitor trypsyny, który zapobiega niekontrolowanemu rozkładowi białek w trzustce.

Regulacja w trakcie trawienia:

• Kontrola pH: Aktywność wielu enzymów proteolitycznych jest silnie zależna od pH. Przykładem jest pepsyna, która działa najlepiej w bardzo kwasowym środowisku żołądka.
• Sekwencja trawienia: Różne enzymy proteolityczne rozkładają białka na peptydy i aminokwasy w oparciu o konkretne sekwencje aminokwasów, co wpływa na selektywność trawienia.

Regulacja w organizmach:

• Hormony: Hormony, takie jak cholecystokinina (CCK) i sekretyna, wpływają na wydzielanie enzymów proteolitycznych oraz regulują proces trawienia w przewodzie pokarmowym.
• Regulacja genetyczna: Poziomy syntezy enzymów proteolitycznych są kontrolowane na poziomie genetycznym. Czynniki regulujące ekspresję genów enzymów trawiennych wpływają na ich dostępność w organizmach.
• Feedback związany z zapotrzebowaniem na aminokwasy: Poziomy aminokwasów w organizmach wpływają na regulację proteolizy. Jeśli organizm potrzebuje aminokwasów do syntezy białek, może zwiększyć aktywność enzymów proteolitycznych.
• Adaptacyjna regulacja: Organizmy mogą dostosowywać swoją zdolność do trawienia białek w odpowiedzi na zmiany w diecie. Przykładem jest zdolność organizmu do produkcji określonych enzymów proteolitycznych w zależności od rodzaju spożywanego pokarmu.

Mechanizmy regulacji proteolizy są złożone i precyzyjne, pozwalając organizmom dostosować proces trawienia do zmieniających się warunków i potrzeb. Dzięki tym mechanizmom organizmy mogą efektywnie wykorzystywać białka z pokarmu, regulować poziomy białek w organizmach oraz dostarczać aminokwasy do syntezy własnych białek.

Proteoliza — artykuły polecane

Higroskopijność — Blocking — Luminescencja — Biosynteza — Odporność — Anabioza — Makroelementy — Biodegradacja — Warunkowanie klasyczne

Bibliografia

• Czarnecka-Żołek E. i in. (red.) (1993), Encyklopedia Techniki. Chemia. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa
• Duda I. (red.) (1995), Słownik pojęć towaroznawczych, Wydawnictwo Akademii Ekonomicznej w Krakowie, Kraków
• PWN (1983), Encyklopedia Powszechna PWN, PWN, Warszawa
• PWN (2004), Nowa encyklopedia powszechna PWN, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa

Autor: Pawlik Karol