Протеиназы поджелудочной железы и панкреатит
Панкреатит — это воспаление поджелудочной железы. Болезнь может протекать в острой (быстро и бурно) или хронической (долго и вяло) форме, с периодами обострения хронического панкреатита.
Причины панкреатита
Употребление алкоголя и заболевания желчного пузыря (прежде всего, желчнокаменная болезнь) в 95-98% случаев являются причинами панкреатита.
Другие факторы риска, которые могут спровоцировать воспаление поджелудочной железы:
- заболевания двенадцатиперстной кишки (дуоденит, язвенная болезнь);
- операции на желудке и желчевыводящих путях;
- инфекции (эпидемический паротит (свинка), вирусные гепатиты В, С, и др);
- паразитические инвазии (аскаридоз);
- анатомические аномалии протока поджелудочной железы (сужение, опухоли и т.д.)
- нарушение обмена веществ;
- изменение гормонального фона;
- сосудистые заболевания;
В норме в поджелудочной железе вырабатываются неактивные предшественники ферментов — их переход в активную форму происходит непосредственно в 12-перстной кишке, куда они поступают по протоку поджелудочной железы и общему желчному протоку.
Под действием различных факторов (например, камень закупоривающий желчный проток) повышается давление в протоке поджелудочной железы, нарушается отток ее секрета, и происходит преждевременная активация ферментов. В результате вместо того, чтобы переваривать пищу, ферменты начинают переваривать саму поджелудочную железу. Развивается острое воспаление.
При хроническом панкреатите нормальная ткань поджелудочной железы постепенно замещается рубцовой, развивается недостаточность экзокринной (выработка ферментов) и эндокринной (выработка гормонов, в том числе, инсулина) функций железы.
Лечение ингибиторами.
В 1930 г. Фрей открыл первый ингибитор калликреина. В последующем это вещество было получено в чистом виде и применено с лечебной целью. В клинической практике для лечения острого панкреатита широкое распространение получили ингибиторы протеаз трасилол , контрикал, тцалол , пантрипин и др. Трасилол является полипептидом с молекулярной массой 11 600, состоящим из 18 аминокислот. Он игибирует калликреин, трипсин, химотрипсин и плазмин путем образования с ферментами неактивного комплекса. Кроме того, трасилол и другие ингибиторы протеаз дают выраженный вазопрессорный эффект и, таким образом, имеют значение в предупреждении шока. Под влиянием трасилола, по мнению разных авторов, быстро купируется болевой синдром, снижаются токсемия и симптомы шока. При назначении больших доз одного из ингибиторов протеаз мы также в большинстве случаев наблюдали улучшение состояния тяжелобольных (исчезновение болей и др.). Однако лечение всегда было комплексным и трудно сказать, насколько в этих случаях помогали именно ингибиторы протеаз.
78. Трансаминирование: аминотрансферазы; коферментная функция витамина В6. Специфичность аминотрансфераз.
Трансаминирование есть подразумевают реакции межмолекулярного переноса аминогруппы от аминокислоты на альфа-кетокислоту без промежуточного образования аммиака.
Реакция трансаминирования являются обратимыми и универсальными для всех жиых организмо. Эти реакции протекают при участии специфических ферментов, аминотрансферазы или трансаминазы.
Аминотрансферазы обладают субстратной специфичностью к разным аминокислотам. В тканях человека более 10 разных аминотрансфераз.
Топовые ферменты.
— аланиаминотрансфераза (АЛТ);
— глутамат-пируватаминотрансфераза (ГПТ);
— аспартатаминотрансфераза (АСТ);
— по обратной реакции глутама-оксалоацетатаминотрансфераза (ГОТ).
В переносе аминогруппы активное участие принимает кофермент трансаминаз пиридоксальфосфат, производное витамина В6, который процессе реакции обратимо превращается в пиридоксаминфосфат.
Трансамиеировании могут подвергаться все аминокислоты, кроме трех: пролин, треонин, лизин
Специфичность субстрата- абсолютная, в одну сторону
Витамин БЭ-ШЕСТЬ!!! Пиридоксальфосфат (АКТИВНАЯ ФОРМА) служит переносчиком аминогрупп. При этом наиболее важную роль играет его альдегидная группа, которая может обратимо присоединять различные амины с образованием шиффовых оснований. Реакции трансаминирования проходят в 2 стадии, во время которых пиридоксальфосфат претерпевает обратимые превращения между свободной альдегидной формой (ПФ) и ами-нированной формой (пиридоксаминфосфат).
Аминокислоты, участвующие в трансаминировании; особая роль глутаминовой кислоты. Биологическое значение реакций трансаминирования. Определение трансаминаз в сыворотке крови при инфаркте миокарда и болезнях печени.
Чаще всего в реакциях трансаминирования участвуют аминокислоты, содержание которых в тканях значительно выше остальных — глутамат, аланин, аспартати соответствующие им кетокислоты — α-кетоглутарат, пируват и оксалоацетат.Основным донором аминогруппы служит глутамат.
Акцептором аминогруппы любой аминокислоты, подвергающейся трансаминированию (аминокислота 1), служит α-кетоглутарат. Принимая аминогруппу, он превращается в глутамат, который способен передавать эту группу любой α-кетокислоте с образованием другой аминокислоты (аминокислота 2).
Реакции трансаминирования играют большую роль в обмене аминокислот. Поскольку этот процесс обратим, ферменты аминотрансферазы функционируют как в процессах катаболизма, так и биосинтеза аминокислот. Трансаминирование — заключительный этап синтеза заменимых аминокислот из соответствующих α-кетокислот, если они в данный момент необходимы клеткам. В результате происходит перераспределение аминного азота в тканях организма. Трансаминирование — первая стадия дезаминирования большинства аминокислот, т.е. начальный этап их катаболизма. Образующиеся при этом кетокислоты окисляются в ЦТК или используются для синтеза глюкозы и кетоновых тел. При трансаминировании общее количество аминокислот в клетке не меняется.
При трансамиеировании происходит образование новой альфакетокислоты и новой аминокислоты без промежуточного образования аммиака
Клиническое значение определения активности трансаминаз. Широкое распространение и высокая активность трансаминаз в органах и тканях человека, а также сравнительно низкие величины активности этих ферментов в крови послужили основанием для определения уровня ряда трансаминаз в сыворотке крови человека при органических и функциональных поражениях разных органов. Для клинических целей наибольшее значение имеют две трансаминазы – аспартат-аминотрансфераза (AcAT) и аланин-аминотрансфераза (АлАТ), катализирующие соответственно следующие обратимые реакции:
В сыворотке крови здоровых людей активность этих трансаминаз в тысячи раз ниже, чем в паренхиматозных органах. Поэтому органические поражения при острых и хронических заболеваниях, сопровождающиеся деструкцией клеток, приводят к выходу трансаминаз из очага поражения в кровь. Так, уже через 3–5 ч после развития инфаркта миокарда уровень АсАТ в сыворотке кровирезко повышается (в 20–30 раз). Максимум активности обеих трансаминаз крови приходится на конец первых суток, а уже через 2–3 дня при благоприятном исходе болезни уровень сывороточных трансаминаз возвращается к норме.
Date: 2016-07-05; view: 1917; Нарушение авторских прав
Источник
Протеиназы поджелудочной железы и панкреатиты. Применение ингибиторов протеиназ для лечения панкреатитов.
Панкреатический сок имеет высокую концентрацию бикарбонатов, которые обусловливают его щелочную реакцию. Его рН колеблется от 7,5 до 8,8. В соке содержатся хлориды натрия, калия и кальция, сульфаты и фосфаты. Вода и электролиты выделяются в основном центроацинарными и эпителиальными клетками выводах протоков. В состав сока входит и слизь, которая вырабатывается бокаловидными клетками главного протока поджелудочной железы. Панкреатический сок богат ферментами, осуществляющими гидролиз белков, жиров и углеводов. Они вырабатываются ацинарными панкреацитами.
Протеолитические ферменты (трипсин, химотрипсин, эластаза, карбок-сипептидазы А и В) выделяются панкреацитами в неактивном состоянии, что предотвращает самопереваривание клеток.
Трипсин. Трипсиноген и трипсин получены в кристаллическом виде, полностью расшифрована их первичная структура и известен молекулярный механизм превращения профермента в активный фермент. В опытах in vitro превращение трипсиногена в трипсинкатализируют не только энтеропептидаза и сам трипсин, но и другие протеиназы и ионы Са2+.
Активирование трипсиногена химически выражается в отщеплении с N-конца полипептидной цепи 6 аминокислотных остатков (ВалАсп АспАспАспЛиз) и соответственно в укорочении полипептидной цепи.
Следует подчеркнуть, что в этом небольшом, казалось бы, химическом процессе отщепление гексапептида от предшественника заключено важное биологическое значение, поскольку при этом происходят формирование активного центра и образование трехмерной структуры трипсина, а известно, что и белки биологически активны только в своей нативной трехмерной конформации. В том, что трипсин, как и другие протеиназы, вырабатывается в поджелудочной железе в неактивной форме, также имеется определенный физиологический смысл, поскольку в противном случае трипсин мог бы оказывать разрушающее протеолитическое действие не только на клетки самой железы, но и на другие ферменты, синтезируемые в ней (амилаза, липаза и др.). В то же время поджелудочная железа защищает себя еще одним механизмом синтезом специфического белка ингибитора панкреатическоготрипсина. Этот ингибитор оказался низкомолекулярным пептидом (мол. масса 6000), который прочно связывается с активными центрами трипсина и химотрипсина, вызывая обратимое их ингибирование. В поджелудочной железе синтезируется также α1-антипротеиназа (мол. масса 50000), которая преимущественно инги-бирует эластазу.
При остром панкреатите, когда трипсин и другие ферменты из пораженной поджелудочной железы «вымываются» в кровь, уровень их вкрови соответствует размерам некротического участка. В этом случае определение активности трипсина в сыворотке крови является надежным ферментным тестом при диагностике острого панкреатита. Следует отметить, что субстратная специфичность трипсинаограничена разрывом только тех пептидных связей, в образовании которых участвуют карбоксильные группы лизина и аргинина.
Химотрипсин. В поджелудочной железе синтезируется ряд химотрип-синов (α-, β- и π-химотрипсины) из двух предшественников химотрипсиногена А и химотрипсиногена В. Активируются проферменты в кишечнике под действием активного трипсина ихимотрипсина. Полностью раскрыта последовательность аминокислот химотрипсиногена А, во многом сходная с последовательностьюаминокислот трипсина. Молекулярная масса его составляет примерно 25000. Он состоит из одной полипептидной цепи, содержащей 246 аминокислотных остатков. Активация профермента не сопряжена с отщеплением большого участка молекулы. Получены доказательства, что разрыв одной пептидной связи между аргинином и изолейцином в молекуле химотрипсиногена А под действием трипсина приводит к формированию π-химотрипсина, обладающего наибольшей ферментативной активностью. Последующее отщепление дипеп-тида СерАрг приводит к образованию δ-химотрипсина. Аутокаталити-ческий процесс активирования, вызванный химотрипсином, сначала способствует формированию неактивного промежуточного неохимотрипсина, который под действием активного трипсина превращается в α-химотрип-син; этот же продукт образуется из δ-химотрипсина, но под действием активного химотрипсина. Таким образом, благодаря совместному перекрестному воздействию химотрипсина и трипсина из химотрипсиногена образуются разные химо-трипсины, различающиеся как ферментативной активностью, так и некоторыми физико-химическими свойствами, в частности электрофорети-ческой подвижностью. Следует отметить, что химотрипсин обладает более широкой субстратной специфичностью, чем трипсин. Он катализирует гидролиз не только пептидов, но и эфиров, гидроксаматов, амидов и других ацилпроизводных, хотя наибольшую активность химотрипсин проявляет по отношению к пептидным связям, в образовании которых принимают участие карбоксильные группы ароматических аминокислот:фенилаланина, тирозина и триптофана.
Эластаза. В поджелудочной железе синтезируется еще одна эндопеп-тидаза эластаза в виде проэластазы. Превращениепрофермента в эластазу в тонкой кишке катализируется трипсином. Название фермент получил от субстрата эластина, который он гидролизует. Эластин содержится в соединительной ткани и характеризуется наличием большого числа остатков глицина и серина. Эластаза обладает широкой субстратной специфичностью, но предпочтительнее гидролизует пептидные связи, образованныеаминокислотами с небольшими гидрофобными радикалами, в частности глицином, аланином и серином. Интересно, что ни трипсин, нихимотрипсин не гидролизуют пептидные связи молекулы эластина, хотя все три фермента, включая эластазу, содержат сходные участкиаминокислотных последовательностей и одинаковые места положения дисульфидных мостиков, а также имеют в активном центре один и тот же ключевой остаток серина, что подтверждают опыты с ингибированием всех трех ферментовдиизопропилфторфосфатом, химически связывающим ОН-группу серина. Высказано предположение, что все три эндопептидазы поджелудочной железы: трипсин, химотрипсин и эластаза, возможно, имеют один и тот же общий предшественник и чтоспецифичность активного фермента в основном определяется конформационными изменениями профермента в процессе активирования.
Экзопептидазы. В переваривании белков в тонкой кишке активное участие принимает семейство экзопептидаз. Одни из них карбоксипеп-тидазы синтезируются в поджелудочной железе в виде прокарбоксипеп-тидазы и активируются трипсином в кишечнике; другие аминопептидазы секретируются в клетках слизистой оболочки кишечника и также активируются трипсином.
Карбоксипептидазы. Подробно изучены две карбоксипептидазы А и В, относящиеся к металлопротеинам и катализирующие отщепление от полипептида С-концевых аминокислот. Карбоксипептидаза А разрывает преимущественно пептидные связи, образованные концевыми ароматическими аминокислотами, а карбоксипептидаза В связи, в образовании которых участвуют С-концевые лизин и аргинин. Очищенный препарат карбокси-пептидазы А обладает бифункциональной активностью пептидазной и эстеразной и содержит ион Zn2+(один атом на 1 моль фермента). При замене ионов Zn2+на ионы Са2+ полностью утрачивается пепти-дазная активность, но усиливается исходная эстеразная активность, хотя
при этом существенных изменений в третичной структуре фермента не отмечается.
Аминопептидазы. В кишечном соке открыты два фермента аланин-аминопептидаза, катализирующая преимущественно гидролизпептидной связи, в образовании которой участвует N-концевой аланин, и лейцин-аминопептидаза, не обладающая строгой субстратнойспецифичностью и гидролизующая пептидные связи, образованные любой N-концевой аминокислотой. Оба фермента осуществляют ступенчатое отщепление аминокислот от N-конца полипептидной цепи.
Дипептидазы. Процесс переваривания пептидов, их расщепление до свободных аминокислот в тонкой кишке завершают дипептидазы. Среди дипептидаз кишечного сока хорошо изучена глицилглицин-дипептидаза, гидролизующая соответствующий дипептид до двухмолекул глицина. Известны также две другие дипептидазы: пролил-дипептидаза (пролиназа), катализирующая гидролиз пептидной связи, в образовании которой участвует СООН-группа пролина, и пролин-дипептидаза (пролидаза), гидроли-зующая дипептиды, в которых азот пролина связан кислотно-амидной связью.
Источник
Внешнесекреторная функция поджелудочной железы состоит в выработке панкреатического сока, играющего большую роль в переваривании продуктов питания. Панкреатический сок имеет щелочную реакцию (рН 8,3 – 8,6). В состав панкреатического сока входят амилаза, липаза и протеиназы. Протеиназы выделяются в кишечник в виде проферментов, где активизируются. Так, выделяемый поджелудочной железой трипсиноген переходит в активный фермент – трипсин – под влиянием кишечной энтерокиназы. Клетки поджелудочной железы вырабатывают также и ингибитор трипсина, предохраняющий их от самопереваривания, частично он выделяется и в составе панкреатического сока. Выделение ферментов поджелудочной железы в просвет кишки происходит постоянно, но может увеличиваться под влиянием ряда факторов. Секреторная функция регулируется как нервным, так и гуморальным механизмами. Наибольшее значение имеют парасимпатическая нервная система и выделение секретина энтероцитами. Панкреатическую секрецию стимулирует также поступление кислых продуктов, смешанных с желудочным соком, из желудка в двенадцатиперстную кишку. Несмотря на сравнительно небольшими размеры поджелудочной железы, в сутки выделяется до 1,5 л панкреатического секрета.
Физическое исследование поджелудочной железы имеет в клинике сравнительно небольшое значение. Лишь иногда при некоторых заболеваниях удается пальпировать плотный тяж в месте расположения органа. В ряде случаев при пальпации железы определяется болезненность несколько выше пупка, около средней линии или в левом подреберье.
В последние годы существеннув помощь в распознавании заболеваний поджелудочной железы оказывают ультразвуковое исследование и компьютерная томография. При панкреатите обычно увеличиваются размеры железы, меняется ее эхоструктура и контуры, Рентгенологически при остром панкреатите и обострении хронического панкреатита нередко обнаруживают высокое расположение левого купола диафрагмы с ограничением его подвижности, иногда небольшое количество жидкости в левой плевральной полости. В ряде случаев нарушается двигательная функция желудка, появляется деформация контуров этих органов. Для исключения рака подиелудочной железы прибегают к ретроградной панкреатохолангиографии. Для дифференциальной диагностики панкреатита и опухоли поджелудочной железы иногда используют ангиографию.
Наркомания в России угроза нации
Наркомании (греч. narkē оцепенение, сон + mania безумие, страсть, влечение) — хронические заболевания, вызываемые злоупотреблением лекарственными или нелекарственными наркотическими сре .
Жизнь Парацельса и сущность его учения
Гартман Франц — немецкий врач, обращается к личности Парацельса, врача, философа, алхимика, мистика. Являясь одним из величайших умов Эпохи Реформации, эпохи, когда религия, литератур .
Виды конструкций дуги в бюгельном протезировании
Зубной протез необходим в тех случаях, когда у зуба необходимо удалить настолько много ткани, что установка пломбы становится невозможной, либо если отсутствует полностью один или несколько .
В тонком кишечнике продолжаются процессы переваривания и дело протеиназ живет.
Под действием ТРЕХ эндопептидаз — пепсина, трипсина, химотрипсина происходит гидролиз внутренних связей белков на более мелкие участки и свободные ак.
Затем в ход вступают пептидазы, они доводят дело до конца. Это панкреатическая карбоксипептидазы, кишечная аминопептидаза и дипептидазы.
Аминопептидазы с N-конца.
Карбоксипептидазы с С-конца.
Затем всё всасывается через эпителий кишечника в кровь.
Соляная кислота, механизм секреции, роль в пищеварении.
ТЫ, да, ТЫ, потребитель, что нужно для соляной кислоты? ПРАВИЛЬНО СОЛЬ и КИСЛОТА, МУАХАХАХА.
А если точнее, ион водорода и ион хлора.
Ион водорода получается в результат диссоциации угольной кислоты, потом бикарбонат меняется на хлор из крови. Компоненты есть, теперь их надо выделить в просвет желудка.
Водород — через мембранную Н/К-АТФ-азой.
Хлор через ХЛОРИДНЫЙ канал.
Роль в пищеварении — обеспечивает денатурацию белков и рабочую рН для работы пепсина.
Роль соляной кислоты: 1) денатурирование белков 2) активация проферментов 3) создание оптимума рН для пепсина 4) регулирует работу привратника 5) способствует выработке секретина 6) бектерицидные свойства.
Кислотность желудочного сока, виды, определение по методу Михаэлиса, клиническое значение.
Кислотность желудочного сока выражается в титрационных единицах (ТЕ) — количество 0.1 М NaOH в 1 мл, затраченное на титрование 100 мл по определённому индикатору. При определении кислотности сока различают: общую кислотность, связанную НСl и свободную НСl.
— Общая кислотность желудочного сока — совокупность всех кислотореагирующих веществ желудочного сока, собираемый в течение 1 ч. Значение в норме 40-60 ТЕ.
— Связанная соляная кислота — связанная с белками и продуктами их переваривания. 20-30 ТЕ.
— Свободная соляная кислота — не связанная с компонентами желудочного сока. 20-40 ТЕ.
В норме рН 1,5-2,0.
Метод Михаэлиса.
Титрируем желудочный сок по всем видам кислотности. И определяем их значение.
В желудочном соке присутствуют органические кислоты и кислые фосфаты – это кислореагирующие продукты. Они вместе с общей соляной кислотой дают общую кислотность желудочного сока, которая определя-ется методом титрования 0,1н гидроксидом натрия. При титровании всех видов кислотности желудочного сока в одной пробе используется два ин-дикатора: фенолфталеин (одноцветный индикатор с зоной перехода 8,0-10,2), и парадиметиламидоазобензол (двухцветный с зоной перехода 2,9-4,0).
Диагностическое значение:Общая кислотность желудочного сока может как повышаться (гипера-цидное состояние), так и снижаться (гипоацидное), вплоть до исчезнове-ния (анацидное состояние). Гиперацидное состояние вызывается в основ-ном избытком свободной соляной кислоты, т.е. возникает гиперхлоргид-рия. Снижение HCI в желудочном соке — это гипохлоргидрия, отсутствие – ахлоргидрия. Изменение кислотности желудочного сока имеет место при язвенной болезни, гастритах, при раке, злокачественном малокровии.
Диагностическое значение биохимического анализа желудочного и
Дуоденального соков.
Желудочный сок сложный по составу пищеварительный сок, вырабатываемый различными клетками слизистой оболочки желудка. Желудочный сок содержит соляную кислоту и ряд минеральных солей, а также различные ферменты, главнейшими из которых являются пепсин, расщепляющий белки, химозин (сычужный фермент), створаживающий молоко, липаза, расщепляющая жиры. Составной частью желудочного сока является также слизь, играющая важную роль в защите слизистой оболочки желудка от раздражающих веществ, попавших в него; при высокой кислотности желудочного сока слизь нейтрализует ее.Кроме соляной кислоты, ферментов, солей и слизи, в желудочном соке содержится также особое вещество — внутренний фактор Касла. Это вещество необходимо для всасывания витамина В12 в тонких кишках, что обеспечивает нормальное созревание красных кровяных телец в костном мозге. При отсутствии фактора Касла в желудочном соке, что обычно связано с заболеванием желудка, а иногда с его оперативным удалением, развивается тяжелая форма малокровия. Анализ желудочного сока является очень важным методом исследования больных с заболеваниями желудка, кишечника, печени, желчного пузыря, крови и пр
Низкая кислотность — симптом гастрита. Повышенная кислотность — изжога, диарея, симптом язвы.
В соке нет пепсина и соляной кислоты ( желудочная ахилия) при атрофических гастритах, часто сопровождается пернициозной анемией, так как недостаток фактора Касла.
Анацидозность ( рН меньше 6) вероятно рак, повреждение слизистой.
Всасывание аминокислот, поступление аминокислот в клетки тканей.
Аминокислоты, образовавшиеся при переваривании белков, быстро всасываются в кишечнике. Транспорт их осуществляется двумя путями: через воротную систему печени, ведущую прямо в печень, и по лимфатическим сосудам, сообщающимся с кровью через грудной лимфатический проток. Максимальная концентрация аминокислот в крови достигается через 30- 50 мин после приёма белковой пищи (углеводы и жиры замедляют всасывание аминокислот). Всасывание L-аминокислот (но не D-изомеров) — активный процесс, требующий затраты энергии. Аминокислоты переносятся через кишечную стенку от слизистой её поверхности в кровь. Перенос через щёточную кайму осуществляется целым рядом переносчиков, многие из которых действуют при участии Na+-зависимых механизмов симпорта, подобно переносу глюкозы.
В настоящее время известно по крайней мере пять специфических транспортных систем, каждая из которых функционирует для переноса определённой группы близких по строению аминокислот:
• нейтральных, с короткой боковой цепью (аланин, серин, треонин);
• нейтральных, с длинной или разветвлённой боковой цепью (валин, лейцин, изолей-цин);
• с катионными радикалами (лизин, аргинин);
• с анионными радикалами (глутаминовая и аспарагиновая кислоты);
• иминокислот (пролин, оксипролин). Причём к числу Na + -зависимых относятся
переносчики аминокислот, входящих в первую и пятую группы, а также переносчик метионина. Независимые от Na + переносчики специфичны для некоторых нейтральных аминокислот (фенилаланин, лейцин) и аминокислот с катион-ными радикалами (лизин).
Биохимические механизмы регуляции пищеварения, гормоны
Желудочно-кишечного тракта.
Выбирайте тот тип гормонов, который вам нравится больше всего и поведайте о нем на итоговой!
Последнее изменение этой страницы: 2016-09-20; Нарушение авторского права страницы
Название работы: Протеиназы поджелудочной железы и панкреатиты. Применение ингибиторов протеиназ для лечения панкреатитов
Предметная область: Биология и генетика
Описание: Протеолитические ферменты трипсин химотрипсин эластаза карбоксипептидазы А и В выделяются панкреацитами в неактивном состоянии что предотвращает самопереваривание клеток. Трипсин. Трипсиноген и трипсин получены в кристаллическом виде полностью расшифрована их первичная структура и известен молекулярный механизм превращения профермента в активный фермент. В опытах in vitro превращение трипсиногена в трипсинкатализируют не только энтеропептидаза и сам трипсин но и другие протеиназы и ионы Са2.
Дата добавления: 2015-02-20
Размер файла: 115.09 KB
Работу скачали: 10 чел.
Протеиназы поджелудочной железы и панкреатиты. Применение ингибиторов протеиназ для лечения панкреатитов.
Панкреатический сок имеет высокую концентрацию бикарбонатов, которые обусловливают его щелочную реакцию. Его рН колеблется от 7,5 до 8,8. В соке содержатся хлориды натрия, калия и кальция, сульфаты и фосфаты. Вода и электролиты выделяются в основном центроацинарными и эпителиальными клетками выводах протоков. В состав сока входит и слизь, которая вырабатывается бокаловидными клетками главного протока поджелудочной железы. Панкреатический сок богат ферментами, осуществляющими гидролиз белков, жиров и углеводов. Они вырабатываются ацинарными панкреацитами.
Протеолитические ферменты (трипсин, химотрипсин, эластаза, карбок-сипептидазы А и В) выделяются панкреацитами в неактивном состоянии, что предотвращает самопереваривание клеток.
Трипсин . Трипсиноген и трипсин получены в кристаллическом виде, полностью расшифрована их первичная структура и известен молекулярный механизм превращения профермента в активный фермент . В опытах in vitro превращение трипсиногена в трипсин катализируют не только энтеропептидаза и сам трипсин , но и другие протеиназы и ионы Са2+.
Активирование трипсиногена химически выражается в отщеплении с N-конца полипептидной цепи 6 аминокислотных остатков (ВалАсп АспАспАспЛиз) и соответственно в укорочении полипептидной цепи.
Следует подчеркнуть, что в этом небольшом, казалось бы, химическом процессе отщепление гексапептида от предшественника заключено важное биологическое значение, поскольку при этом происходят формирование активного центра и образование трехмерной структуры трипсина , а известно, что и белки биологически активны только в своей нативной трехмерной конформации . В том, что трипсин , как и другие протеиназы, вырабатывается в поджелудочной железе в неактивной форме, также имеется определенный физиологический смысл, поскольку в противном случае трипсин мог бы оказывать разрушающее протеолитическое действие не только на клетки самой железы, но и на другие ферменты , синтезируемые в ней ( амилаза , липаза и др.). В то же время поджелудочная железа защищает себя еще одним механизмом синтезом специфического белка ингибитора панкреатического трипсина . Этот ингибитор оказался низкомолекулярным пептидом (мол. масса 6000), который прочно связывается с активными центрами трипсина и химотрипсина , вызывая обратимое их ингибирование. В поджелудочной железе синтезируется также α1-антипротеиназа (мол. масса 50000), которая преимущественно инги-бирует эластазу.
При остром панкреатите , когда трипсин и другие ферменты из пораженной поджелудочной железы «вымываются» в кровь , уровень их в крови соответствует размерам некротического участка. В этом случае определение активности трипсина в сыворотке крови является надежным ферментным тестом при диагностике острого панкреатита. Следует отметить, что субстратная специфичность трипсина ограничена разрывом только тех пептидных связей , в образовании которых участвуют карбоксильные группы лизина и аргинина .
Химотрипсин . В поджелудочной железе синтезируется ряд химотрип-синов (α-, β- и π-химотрипсины) из двух предшественников химотрипсиногена А и химотрипсиногена В. Активируются проферменты в кишечнике под действием активного трипсина и химотрипсина . Полностью раскрыта последовательность аминокислот химотрипсиногена А, во многом сходная с последовательностью аминокислот трипсина . Молекулярная масса его составляет примерно 25000. Он состоит из одной полипептидной цепи, содержащей 246 аминокислотных остатков. Активация профермента не сопряжена с отщеплением большого участка молекулы . Получены доказательства, что разрыв одной пептидной связи между аргинином и изолейцином в молекуле химотрипсиногена А под действием трипсина приводит к формированию π-химотрипсина, обладающего наибольшей ферментативной активностью . Последующее отщепление дипеп-тида СерАрг приводит к образованию δ-химотрипсина. Аутокаталити-ческий процесс активирования, вызванный химотрипсином , сначала способствует формированию неактивного промежуточного неохимотрипсина, который под действием активного трипсина превращается в α-химотрип-син; этот же продукт образуется из δ-химотрипсина, но под действием активного химотрипсина . Таким образом, благодаря совместному перекрестному воздействию химотрипсина и трипсина из химотрипсиногена образуются разные химо-трипсины, различающиеся как ферментативной активностью , так и некоторыми физико-химическими свойствами, в частности электрофорети-ческой подвижностью. Следует отметить, что химотрипсин обладает более широкой субстратной специфичностью , чем трипсин . Он катализирует гидролиз не только пептидов , но и эфиров, гидроксаматов, амидов и других ацилпроизводных, хотя наибольшую активность химотрипсин проявляет по отношению к пептидным связям , в образовании которых принимают участие карбоксильные группы ароматических аминокислот : фенилаланина , тирозина и триптофана .
Эластаза. В поджелудочной железе синтезируется еще одна эндопеп-тидаза эластаза в виде проэластазы. Превращение профермента в эластазу в тонкой кишке катализируется трипсином . Название фермент получил от субстрата эластина , который он гидролизует. Эластин содержится в соединительной ткани и характеризуется наличием большого числа остатков глицина и серина . Эластаза обладает широкой субстратной специфичностью , но предпочтительнее гидролизует пептидные связи , образованные аминокислотами с небольшими гидрофобными радикалами, в частности глицином , аланином и серином . Интересно, что ни трипсин , ни химотрипсин не гидролизуют пептидные связи молекулы эластина , хотя все три фермента , включая эластазу, содержат сходные участки аминокислотных последовательностей и одинаковые места положения дисульфидных мостиков, а также имеют в активном центре один и тот же ключевой остаток серина , что подтверждают опыты с ингибированием всех трех ферментов диизопропилфторфосфатом , химически связывающим ОН-группу серина . Высказано предположение, что все три эндопептидазы поджелудочной железы: трипсин , химотрипсин и эластаза, возможно, имеют один и тот же общий предшественник и что специфичность активного фермента в основном определяется конформационными изменениями профермента в процессе активирования.
Экзопептидазы. В переваривании белков в тонкой кишке активное участие принимает семейство экзопептидаз. Одни из них карбоксипеп-тидазы синтезируются в поджелудочной железе в виде прокарбоксипеп-тидазы и активируются трипсином в кишечнике; другие аминопептидазы секретируются в клетках слизистой оболочки кишечника и также активируются трипсином .
Карбоксипептидазы . Подробно изучены две карбоксипептидазы А и В, относящиеся к металлопротеинам и катализирующие отщепление от полипептида С-концевых аминокислот . Карбоксипептидаза А разрывает преимущественно пептидные связи , образованные концевыми ароматическими аминокислотами , а карбоксипептидаза В связи, в образовании которых участвуют С-концевые лизин и аргинин . Очищенный препарат карбокси-пептидазы А обладает бифункциональной активностью пептидазной и эстеразной и содержит ион Zn2+(один атом на 1 моль фермента ). При замене ионов Zn2+на ионы Са2+ полностью утрачивается пепти-дазная активность , но усиливается исходная эстеразная активность , хотя
при этом существенных изменений в третичной структуре фермента не отмечается.
Аминопептидазы . В кишечном соке открыты два фермента аланин-аминопептидаза, катализирующая преимущественно гидролиз пептидной связи , в образовании которой участвует N-концевой аланин , и лейцин-аминопептидаза, не обладающая строгой субстратной специфичностью и гидролизующая пептидные связи , образованные любой N-концевой аминокислотой . Оба фермента осуществляют ступенчатое отщепление аминокислот от N-конца полипептидной цепи.
Дипептидазы. Процесс переваривания пептидов , их расщепление до свободных аминокислот в тонкой кишке завершают дипептидазы. Среди дипептидаз кишечного сока хорошо изучена глицилглицин-дипептидаза, гидролизующая соответствующий дипептид до двух молекул глицина . Известны также две другие дипептидазы: пролил-дипептидаза (пролиназа), катализирующая гидролиз пептидной связи , в образовании которой участвует СООН-группа пролина , и пролин-дипептидаза (пролидаза), гидроли-зующая дипептиды, в которых азот пролина связан кислотно-амидной связью.
Источник