Aminopeptidasa
Las aminopeptidasas son enzimas proteolíticas (peptidasas) que degradan el residuo N-terminal de los oligopéptidos, produciendo péptidos más pequeños y aminoácidos libres. Estas enzimas están ampliamente distribuidas en el reino animal y vegetal y se encuentran tanto en el interior de orgánulos intracelulares, como en el citoplasma, o formando parte de las membranas celulares. Muchas de ellas contienen zinc, por lo que son metaloproteinasas. Las aminopeptidasas contrastan con las carboxipeptidasas, las cuales rompen enlaces peptídicos pero al otro extremo de la cadena polipeptídica. Las aminopeptidasas realizan funciones celulares esenciales, sirven en el metabolismo humano, en la regulación de los niveles de hormonas peptídicas y la digestión de proteínas en el intestino, así como en la maduración de proteínas, la degradación de péptidos hormonales y no hormonales, y, posiblemente, la determinación de la estabilidad de proteínas, etc. Muchos estados de enfermedad están asociados con una función proteolítica alterada. Las aminopeptidasas operan bajo la vía de la ubiquitina-proteasoma y están implicadas en el paso final de la degradación intracelular de proteínas ya sea por el recorte de los péptidos del proteasoma-generada para la presentación de antígenos o completa hidrólisis en aminoácidos libres para el reciclaje en la síntesis de proteínas.
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| Identificadores | ||
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| Pfam | PF01433 | |
| Familia OPM | 256 | |
| Proteína OPM | 3mdj | |
Las aminopeptidasas son enzimas proteolíticas (peptidasas) que degradan el residuo N-terminal de los oligopéptidos, produciendo péptidos más pequeños y aminoácidos libres. Estas enzimas están ampliamente distribuidas en el reino animal y vegetal y se encuentran tanto en el interior de orgánulos intracelulares, como en el citoplasma, o formando parte de las membranas celulares. Muchas de ellas contienen zinc, por lo que son metaloproteinasas.[2]
Las aminopeptidasas contrastan con las carboxipeptidasas, las cuales rompen enlaces peptídicos pero al otro extremo de la cadena polipeptídica (extremo C-terminal).
Las aminopeptidasas realizan funciones celulares esenciales, sirven en el metabolismo humano, en la regulación de los niveles de hormonas peptídicas y la digestión de proteínas en el intestino, así como en la maduración de proteínas, la degradación de péptidos hormonales y no hormonales, y, posiblemente, la determinación de la estabilidad de proteínas, etc. Muchos estados de enfermedad están asociados con una función proteolítica alterada.[2]
Las aminopeptidasas operan bajo la vía de la ubiquitina-proteasoma y están implicadas en el paso final de la degradación intracelular de proteínas ya sea por el recorte de los péptidos del proteasoma-generada para la presentación de antígenos o completa hidrólisis en aminoácidos libres para el reciclaje en la síntesis de proteínas.[3]
Las aminopeptidasas se incluyen dentro de las exopeptidasas, puesto que actúan sobre los extremos de las cadenas polipeptídicas liberando el aminoácido terminal.
Se pueden clasificar por:
- El número de aminoácidos adherídos a la terminal NH2 de los sustratos. Las enzimas que escinden secuencialmente el aminoácido NH2-terminal a partir de sustratos de proteínas y péptidos se denominan aminopeptidasas. Las aminodipeptidasas, diaminopeptidasas o dipeptidil aminopeptidasas escinden dipéptidos NH2-terminal intactos. En cuanto a las aminotripeptidasas o tripeptidil aminopeptidasas catalizan la hidrólisis de los tripéptidos NH2-terminales.[2]
- Con respecto a la eficacia relativa con la que se eliminan los residuos. Las leucina aminopeptidasas (LAP) eliminan con más eficacia Leu y otros residuos hidrofóbicos de sustratos peptídicos análogos, aunque se adhieren a enlaces de muchos otros residuos.[2]
- Con respecto a la ubicación de la aminopeptidasa. Algunas peptidasas son secretadas, pero la mayoría no lo son. Hay enzimas solubles, microsomales, unidas a membrana y citosólicas, otras se han encontrado en orgánulos, tales como lisosomas, núcleo celular y mitocondrias. En algunos casos, las aminopeptidasas unidas a membrana y las metionina aminopeptidasas comparten el mismo nombre: aminopeptidasa M. De hecho no es raro que algunas enzimas a pesar de no estar relacionadas estructuralmente o de que se encuentren en diferentes partes dentro de un organismo tengan el mismo nombre.[2]
- Su susceptibilidad a la inhibición.[2]
- De acuerdo con el contenido de iones metálicos y/o los residuos que unen el metal a la enzima.[2]
- De acuerdo con el pH al que se observa su máxima actividad. Hay peptidasas ácidas, básicas y "neutras". Obviamente, cada nomenclatura o sistema de clasificación sirve para identificar la proteasa respecto a un tema de interés, y no son mutuamente excluyentes. Debido a este problema de clasificación, no es de extrañar que en los últimos años varias enzimas, que anteriormente se consideraban distintas, resultaran ser idénticas. Sería conveniente analizar una misma aminopeptidasa con muchos sustratos peptídicos antes de elegir un nombre.[2]
Iones metálicos
Se requiere la unión de uno o dos iones metálicos, principalmente de zinc, para la actividad de las aminopeptidasas. Algunas de estas enzimas requieren dos iones metálicos para la actividad completa, para otros sólo un ion de metal es suficiente para la catálisis, mientras que el segundo ion metálico puede modular la actividad ya sea positiva o negativamente.[3]
Los iones de Mn2+, Mg2+ y Co2+ pueden ser fácilmente intercambiados por un ion de zinc.[2]
Inhibidores
La bestatina ha demostrado ser un inhibidor competitivo de unión lenta para la mayoría de las aminopeptidasas. Existen otros inhibidores de unión lenta de aminopeptidasas, estos incluyen: ácido bórico, ácido fosfónico, α-metil leucina e isoamiltioamida.[2]
Actualmente se desarrollan continuamente inhibidores para la gran variedad de aminopeptidasas existentes, ya que estos se implementan en la búsqueda de tratamientos para algunas enfermedades como cáncer e hipertensión.[4][3]
Aminopeptidasas intestinales
La pared del intestino delgado es particularmente rica en aminopeptidasas que facilitan la digestión de las proteínas, entre ellas se encuentran la aminopeptidasa N o alanina aminopeptidasa y la aminopeptidasa A o glutamato aminopeptidasa.
Aminopeptidasas como reguladores hormonales
Las aminopeptidasas pueden actuar inactivando péptidos o bien cambiando su actividad biológica, originando un nuevo péptido con propiedades bioquímicas diferentes a las que poseía su precursor. Existen diferentes mensajeros hormonales que son péptidos cuya regulación está controlada por la actividad de estas enzimas.
